ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГАЗПРОМ"

 

Дочернее открытое акционерное общество

"Газпроектинжиниринг"

 

Общество с ограниченной ответственностью

"Информационно-рекламный центр газовой промышленности"

 

 

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

 

ДОКУМЕНТЫ НОРМАТИВНЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ,

СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ОАО "ГАЗПРОМ"

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ОБЪЕКТОВ ДОБЫЧИ И ОБУСТРОЙСТВА ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОАО "ГАЗПРОМ"

С КАТЕГОРИЯМИ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

 

СТО Газпром 2-1.1-094-2007

 

ОКС 13.220.01

 

Дата введения - 2007-05-15

 

 

Предисловие

 

1 РАЗРАБОТАН ДОАО "Газпроектинжиниринг"

 

2 ВНЕСЕН Управлением проектирования и нормирования Департамента инвестиций и строительства ОАО "Газпром"

 

3 СОГЛАСОВАН ООО "Газобезопасность" ОАО "Газпром" ФГУ ВНИИПО МЧС России

 

4 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Распоряжением ОАО "Газпром" от 21 ноября 2006 г. № 347 с 15 мая 2007 г.

 

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

 

Введение

 

Целью разработки настоящего стандарта является нормативное обеспечение работ по категорированию помещений, зданий и наружных установок производственного и складского назначения по взрывопожарной и пожарной опасности при проектировании вновь строящихся и реконструируемых объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром".

Настоящий СТО Газпром "Перечень помещений, зданий и наружных установок объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром" с категориями по взрывопожарной и пожарной опасности" (далее Перечень) разработан согласно действующим нормам и правилам в области пожарной безопасности. В состав Перечня включены помещения, здания и наружные установки в объеме типопредставителей, определенных согласно классификации, приведенной в СТО Газпром НТП 1.8-001-2004, с учетом результатов натурного обследования газодобывающих предприятий ООО "Астраханьгазпром", ООО "Кубаньгазпром", ООО "Надымгазпром", ООО "Ноябрьскгаздобыча", ООО "Оренбурггазпром", ООО "Севергазпром", ООО "Уренгойгазпром", ООО "Ямбурггаздобыча". Авторы разработки выражают благодарность руководителям и специалистам перечисленных Обществ за содействие в сборе исходных данных.

Настоящий стандарт включает два справочных приложения (А и Б) с расчетами критериев и определением категорий по взрывопожарной и пожарной опасности типопредставителей помещений, зданий и наружных установок объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром".

Разработанный Перечень предназначен для использования специалистами проектных институтов, работниками эксплуатационных служб организаций и дочерних обществ ОАО "Газпром" при определении категорий взрывопожарной и пожарной опасности помещений, зданий, наружных установок и для обоснованного принятия технических решений по обеспечению пожарной безопасности объектов газодобывающих предприятий ОАО "Газпром".

Настоящий Перечень расширит нормативную базу собственных документов ОАО "Газпром" в области проектирования, строительства и эксплуатации объектов ОАО "Газпром", а его использование сократит трудозатраты при проектировании объектов в части их категорирования по взрывопожарной и пожарной опасности и позволит конкретизировать необходимость и достаточность средств противопожарной защиты в соответствии с определенной категорией объекта.

 

1 Область применения

 

1.1 Настоящий стандарт устанавливает категории по взрывопожарной и пожарной опасности для перечня типопредставителей помещений, зданий и наружных установок производственного и складского назначения объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром", определенные в соответствии с НПБ 105 [1].

1.2 Настоящий стандарт предназначен для использования в проектной и эксплуатационной документации заинтересованными подразделениями ОАО "Газпром", дочерними обществами и организациями ОАО "Газпром" при проектировании новых, реконструкции, техническом перевооружении, изменении технологических процессов и эксплуатации помещений, зданий и наружных установок объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром".

1.3 В проектной и эксплуатационной документации на здания, помещения и наружные установки, имеющие отступления от исходных данных соответствующих расчетов, представленных в приложениях А и Б, настоящий стандарт должен использоваться вместе с методикой определения категорий помещений, зданий и наружных установок [1].

1.4 Определенные категории помещений, зданий и наружных установок следует применять для установления нормативных требований по обеспечению пожаровзрывобезопасности указанных помещений и зданий в отношении планировки и застройки, этажности, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования.

 

2 Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и классификатор:

ГОСТ 12.1.004-91* Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.010-76* Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.033-81* Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Термины и определения.

ГОСТ 12.1.044-89* Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

ГОСТ Р 12.3.047-98 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

СТО Газпром НТП 1.8-001-2004 Нормы технологического проектирования объектов газодобывающих предприятий и станций подземного хранения газа.

СТО Газпром РД 1.2-138-2005 Методика оценки пожаровзрывоопасности систем местных отсосов.

OK (MK (ИСО/ИНФКО МКС) 001-96) 001-2000 Общероссийский классификатор стандартов (ОКС).

 

Примечание - При пользовании настоящим стандартом следует проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов по соответствующим указателям, составленным на 1 января текущего года, и информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

 

3 Термины и определения

 

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 12.1.010, ГОСТ 12.1.033, ГОСТ 12.1.044, ГОСТ Р 12.3.047, в том числе следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 авария: Разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3]

3.1.2 анализ опасности: Выявление нежелательных событий, влекущих за собой реализацию опасности, анализ механизма возникновения таких событий и масштаба их величины, способного оказать поражающее действие [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.1.3 взрыв: Быстрое экзотермическое химическое превращение взрывоопасной среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу [ГОСТ 12.1.010-76, Определение терминов, используемых в стандарте. Приложение].

3.1.4 время срабатывания и время отключения: Промежуток времени от начала возможного поступления горючего вещества из трубопровода (перфорация, разрыв, изменение номинального давления и т.п.) до полного прекращения поступления газа или жидкости в помещение [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.1.5 горючие (сгораемые) вещества и материалы: Вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.6 горючие газы (ГГ): Газы, имеющие концентрационные пределы распространения пламени (КПР); если газ не имеет концентрационных пределов распространения пламени, то относится к негорючим; если не имеет концентрационного предела распространения пламени, но имеет температуру самовоспламенения, то он относится к трудногорючим газам; трудногорючий газ при нагревании может стать горючим [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.7 горючие жидкости (ГЖ): Жидкости, имеющие температуру воспламенения; жидкости, не имеющие температуры воспламенения, но имеющие температуру самовоспламенения, относятся к трудногорючим, а их пары, имеющие концентрационные пределы распространения пламени, - к горючим [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.8 индивидуальный риск: Вероятность (частота) возникновения опасных факторов пожара и взрыва, возникающая при аварии в определенной точке пространства. Характеризует распределение риска [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.1.9 концентрационные пределы распространения пламени - нижний (верхний): Минимальное (максимальное) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.10 легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ): Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышки в закрытом тигле; особо опасными называют ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 °С [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.11 опасность: Потенциальная возможность возникновения процессов или явлений, способных вызвать поражение людей, наносить материальный ущерб и разрушительно воздействовать на окружающую атмосферу [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.1.12 оценка риска: Расчет значений индивидуального и социального риска для рассматриваемого предприятия и сравнение его с нормативными значениями [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.1.13 пожарная опасность: Возможность возникновения и/или развития пожара [ГОСТ 12.1.033-81*, п. 20].

3.1.14 пожарная опасность объекта: Состояние объекта, заключающееся в возможности возникновения пожара и его последствий [ГОСТ 12.1.033-81*, п. 41].

3.1.15 пожаровзрывоопасность веществ и материалов: Совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, может быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанной смеси горючего с окислителем) [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.16 разгерметизация: Наиболее распространенный способ пожаровзрывозащиты замкнутого оборудования и помещений, заключающийся в оснащении их предохранительными мембранами и (или) другими разгерметизирующими устройствами с такой площадью сбросного сечения, которая достаточна для предотвращения разрушения оборудования или помещения от роста избыточного давления при сгорании горючих смесей [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.1.17 размер зоны: Протяженность ограниченной каким-либо образом части пространства [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.1.18 температура воспламенения: Наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.19 температура вспышки: Наименьшая температура конденсированного вещества, при которой над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает [ГОСТ 12.1.044-89*, Показатели пожаровзрывоопасности, раздел 2].

3.1.20 технологический процесс: Часть производственного процесса, связанная с действиями, направленными на изменение свойств и (или) состояния обращающихся в процессе веществ и изделий [ГОСТ Р 12.3.047-98, Определения, раздел 3].

3.2 В настоящем стандарте кроме стандартизированных терминов применены также следующие термины с соответствующими определениями:

3.2.1 наружная установка: Комплекс аппаратов и технологического оборудования, расположенный вне зданий с несущими и обслуживающими конструкциями [Нормы пожарной безопасности НПБ 105-03, Введение].

3.2.2 пожар: Неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства [ст. 1 Федерального закона от 21.12.94 № 69-ФЗ "О пожарной безопасности"].

3.2.3 пожарная нагрузка: Суммарное количество теплоты, которое может выделяться от всех находящихся в помещении горючих веществ и материалов при пожаре.

 

4 Обозначения и сокращения

 

АБ - аккумуляторная батарея

АБП - автоматика бесперебойного питания

АВО - аппарат воздушного охлаждения

АСПТ - автоматическая система пожаротушения

АТС - автоматическая телефонная станция

БЗ - блок замера

БМФ - блок масляных фильтров

БОГ - блок очистки газа

БОИГ - блок осушки импульсного газа

БПТГ - блок подогревателя топливного газа

БРТПГ - блок редуцирования топливного и пускового газа

БУ - блок управления

БУД - блок управления двигателем

БУЭП - блок управления электропневматический

ГКП - газоконденсатный промысел

ГДП - газодобывающее предприятие

ГП - газовый промысел

ГПА - газоперекачивающий агрегат

ГПЭА - газопоршневой электроагрегат

ГПЭС - газопоршневая электростанция

ГСМ - горюче-смазочные материалы

ДКС - дожимная компрессорная станция

ДЭГ - диэтиленгликоль

ДЭС - дизельная электростанция

ЗАТиПГ - запорная арматура топливного и пускового газа

ЗПА - здание переключающей арматуры

КГС - куст газовых скважин

КИП - контрольно-измерительные приборы

КНС - канализационная насосная станция

КС - компрессорная станция

КТП - комплектная трансформаторная подстанция

КУП - комбинированная установка пожаротушения

КЦ - компрессорный цех

МВД - маслобак двигателя

МБН - маслобак нагнетателя

НПБ - нормы пожарной безопасности

НТП - нормы технологического проектирования

ОРУН - открытое распределительное устройство напряжения

ПАЭС - передвижная автоматизированная электростанция

ППА - пункт переключающей арматуры

ПЭБ - производственно-энергетический блок

РЭБ - ремонтно-эксплуатационный блок

СТО - стандарт организации

СЭРБ - служебный эксплуатационно-ремонтный блок

ТДА - турбодетандерный агрегат

ТК - технологический корпус

ТЭГ - триэтиленгликоль

УКПГ - установка комплексной подготовки газа

УНС - установка низкотемпературной сепарации

УОГ - установка очистки газа

УП - узел подключения

УПМТ - установка производства моторного топлива

УПТИГ - установка подготовки топливного и импульсного газа

УППГ - установка предварительной подготовки газа

УПТ - установка пожаротушения

УПТПГ - установка подготовки топливного и пускового газа

УТО - утилизационный теплообменник

ФО - фильтр очистки

ФС - фильтр-сепаратор

ЦБН - центробежный нагнетатель

ЦОГ - цех очистки газа

ЦРДиМ - цех регенерации ДЭГа и метанола

ЦРМ - цех регенерации метанола

ЩСУ - щит системного управления

ЭД – электродвигатель

 

5 Общие положения

 

5.1 Перечень содержит типопредставители помещений, зданий и наружных установок производственного (основного технологического, общего технологического, подсобно-вспомогательного технологического) назначения и вспомогательного производственного (в том числе складского) назначения объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром", относящиеся по функциональной пожарной опасности к классу Ф5 и подлежащие категорированию по взрывопожарной и пожарной опасности согласно СНиП 21-01 [2].

5.2 Категории по взрывопожарной и пожарной опасности для каждого типопредставителя помещений, зданий и наружных установок Перечня определены и расчетно обоснованы в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещаемых в них производств в соответствии с НПБ 105 [1]. Расчеты приведены в приложениях А и Б настоящего стандарта.

5.3 По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В1-В4, Г и Д.

5.4 Здания подразделяются на категории А, Б, В, Г и Д. Категории зданий определяются в соответствии с разделом 4 [1] в зависимости от площади и категорий находящихся в них помещений.

 

Примечание - Если в производственном или складском здании отсутствуют помещения категорий А, Б, В1-В3 и Г и площадь помещения категории В4 составляет 100% суммарной площади всех помещений здания, то здание относится к категории Д [3].

 

5.5 По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории А_н, Б_н, В_н, Г_н и Д_н.

5.6 Категории помещений определяются путем последовательной проверки принадлежности помещения или наружной установки к категориям, приведенным в таблице 1 от высшей (А) к низшей (Д).

 

Таблица 1

 

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности [1]

 

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
А	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б	Горючие пыли и волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать пылевоздушные или парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
В1-В4*	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

 

* Примечание - Разделение помещений на категории В1-В4 нормируются по удельной пожарной нагрузке и способу ее размещения в соответствии с таблицей 2.

 

Таблица 2

 

Категории помещений по пожарной опасности [1]

 

Категория помещения	Удельная пожарная нагрузка gна участке, МДж/м2	Способ размещения
В1	Более 2200	Не нормируется
В2	1400-2200	Согласно п. 25
В3	181-1400	Согласно п. 25
В4	1-180	На любом участке пола помещения площадью 10 м2. Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно п. 25

 

5.7 В помещениях категорий В1-В4 допускается наличие нескольких участков с пожарной нагрузкой, не превышающей значений, приведенных в таблице 2. В помещениях категории В4 расстояния между этими участками должны быть более предельных, указанных в таблице 5 [1].

Если при определении категорий В2 или В3 количество пожарной нагрузки Q, определенное по [1], отвечает неравенству

Q ≥ 0,64g_т×H²,

то помещение будет относиться к категории В1 или В2 соответственно.

При этом g_т = 2200 МДж/м² при 1401 МДж/м² ≤ g≤ 2200 МДж/м² и

                 g_т = 1400 МДж/м² при 181 МДж/м² ≤ g ≤ 400 МДж/м²

 

Примечание - При назначении противопожарных мероприятий, указанных в действующих строительных нормах и правилах, введенных в действие до 1996 г. и использующих категорирование помещений и зданий согласно ОНТП 24-86/МВД СССР, т.е. без деления пожароопасной категории на В1-В4, следует руководствоваться следующими положениями [4]:

- к помещениям категорий B1, В2, В3 следует применять требования, установленные действующими СНиП для категории В. При этом для помещений категории В1 необходимо устанавливать более жесткие требования (на 20%) по нормируемым параметрам путей эвакуации и площади таких помещений (если эта площадь установлена нормами). Для помещений категории В3 допускается в обоснованных случаях эти требования (к площади и путям эвакуации) принимать менее жесткими (на 20%) по сравнению с действующими требованиями к категории В;

- к помещениям категории В4 следует применять требования, установленные действующими СНиП для категории Д;

- в помещениях, относимых в соответствии с утвержденными НПБ к непожароопасной категории Д (где применяются в технологии только негорючие вещества и материалы), их площади и параметры путей эвакуации не нормируются;

- при определении категорий зданий помещения категорий B1, B2, В3 учитываются в суммарной площади помещений категории В, а помещения категории В4 - в площади помещений категории Д;

- в здании категории В при наличии помещений категории В1 допустимые его этажность или площадь пожарного отсека необходимо уменьшать на 25%.

 

5.8 Категории наружных установок определяются путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в таблице 3, от высшей (А_н) к низшей (Д_н).

 

Таблица 3

 

Категории наружных установок по пожарной опасности [1]

 

Категория наружной установки	Критерии отнесения наружной установки к той или иной категории по пожарной опасности
Ан*	Установка относится к категории Ан, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С; вещества и материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ с образованием волн давления превышает 10-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки
Бн*	Установка относится к категории Бн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и/или волокна; легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости; при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании пыле- и/или паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает 10-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки
Вн**	Установка относится к категории Вн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие и/или трудногорючие жидкости; твердые горючие и/или трудногорючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и/или друг с другом гореть; не реализуются критерии, позволяющие отнести установку к категориям Ан или Бн, при условии, что величина индивидуального риска при возможном сгорании указанных веществ и/или материалов превышает 10-6 в год на расстоянии 30 м от наружной установки
Гн	Установка относится к категории Гн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие вещества и/или материалы в горячем, раскаленном и/или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и/или пламени; а также горючие газы, жидкости и/или твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Дн	Установка относится к категории Дн, если в ней присутствуют (хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном негорючие вещества и/или материалы в холодном состоянии и по перечисленным выше критериям она не относится к категориям Ан, Бн, Вн, Гн.

 

Примечания.

*Для категорий А_н и Б_н:

- горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), превышает 30 м (данный критерий применяется только для горючих газов и паров) и/или расчетное избыточное давление при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

**Для категории В_н:

- интенсивность теплового излучения от очага пожара веществ и/или материалов, указанных для категории В_н, на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 4 кВт×м².

 

5.9 Категории по взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, учитывая годовую частоту реализации и последствия тех или иных аварийных ситуаций, или из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

5.10 В качестве расчетного для вычислений критериев пожарной опасности наружных установок для горючих газов, паров и пылей следует принимать вариант аварии, для которого произведение годовой частоты реализации этого варианта Q_w и расчетного избыточного давления DР при сгорании газо-, паро-, пылевоздушных смесей в случае реализации указанного варианта максимально, то есть:

G = Q_wDР = max.

При невозможности реализации вероятностного метода в качестве расчетного следует выбирать (как и для помещений) наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы технологического оборудования, аппаратов, при котором в образовании горючих смесей участвует наибольшее количество газов, паров, пылей, наиболее опасных в отношении последствий сгорания этих смесей.

5.11 Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т.д.) или по опубликованным справочным данным. Допускается использование показателей взрывопожарной и пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

 

6 Перечень типопредставителей зданий объектов добычи и обустройства газовых месторождений с категориями по взрывопожарной и пожарной опасности

 

Таблица 4

 

Наименование здания	Категория здания
ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ Основного технологического назначения
1. Здание пункта переключающей арматуры (ППА)	А
2. Здание узла подключения (УП)	А
3. Здание установки очистки газа (УОГ)	А
4. Здание цеха низкотемпературной сепарации (НТС)	А
5. Здание технологического корпуса	А
6. Здание цеха подготовки газа (ЦПГ)	А
7. Здание компрессорного цеха (КЦ)	А
8. Здание маслохозяйства компрессорного цеха (МКЦ)	В
9. Блок-бокс газоперекачивающего агрегата (ГПА)	А
10. Здание турбокомпрессорного агрегата	А
11. Здание опытной установки получения дизельного топлива (ОУПДТ)	А
12. Здание печного отделения ОУПДТ	А
13. Здание установки производства моторного топлива (УПМТ)	А
14. Блок-бокс горячей насосной УПМТ	А
15. Здание насосной конденсата	А
16. Здание насосной сжиженного пропана	А
17. Здание газораспределительной станции (ГРС)	А
Общего технологического назначения
18. Здание цеха регенерации метанола, ДЭГ (ЦРДМ)	А
19. Здание печи огневой регенерации метанола (ПОРМ), диэтиленгликоля (ДЭГ) (ПОРД); триэтиленгликоля (ТЭГ) (ПОРТ)	А
20. Здание цеха регенерации ТЭГ (ЦРТ)	А
21. Здание цеха насосно-емкостного оборудования (ЦНЕО)	А
22. Здание (блок-бокс) канализационной насосной станции (КНС) взрывоопасных стоков (неочищенных промстоков)	А
23. Здание установки закачки промстоков в пласт (или подачи пластового давления) (УЗПГТ)	Д
24. Блок-бокс насосной ингибитора коррозии	А
25. Здание насосной метанола	А
26. Блок-бокс насосной склада ДЭГ и метанола	А
27. Блок-бокс насосной ТЭГ и конденсата	А
28. Блок-бокс розжига факела	А
29. Блок-бокс узла отключающих кранов (УОК)	А
Подсобно-вспомогательного технологического назначения
30. Здание установки подготовки топливного, пускового и импульсного газа (УПТПИГ)	А
31. Здание запорной арматуры топливного и пускового газа (ЗАТиПГ)	А
32. Здание узла замера газа	А
33. Блок-бокс предохранительных клапанов	А
34. Блок-бокс газопоршневой электростанции (ГПЭС)	В
35. Блок-бокс дизельной электростанции (ДЭС)	В
36. Блок-бокс оперативного пульта управления открытым распределительным устройством напряжения (ОРУН)	В
37. Блок-бокс редуцирования газа	А
38. Блок-бокс фильтров газа	А
39. Блок-бокс фильтров масла	В
40. Блок-бокс электрозадвижек противопожарного водоснабжения (ППВ)	Д
41. Здание аппаратной химводоочистки	Д
42. Здание установки подогрева теплоносителя (УПТ)	Г
43. Здание блока подсобно-производственных помещений (БППП)	В
44. Здание для передвижной автоматизированной электростанции (ПАЭС-2500)	В
45. Здание закрытого распределительного устройства (ЗРУ)	В
46. Здание компрессорной станции сжатого воздуха	В
47. Здание котельной	Г
48. Здание комплектной трансформаторной подстанции (КТП)	В
49. Здание манифольдной резервуарного парка конденсата	А
50. Здание насосной 2-го водоподъема	Д
51. Здание насосной пенопожаротушения	Д
52. Здание насосной станции хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения	Д
53. Здание подогрева резервуара водоснабжения (РВС)	Г
54. Здание станции электрокоагуляционной очистки воды "Водопад-50"	Д
55. Здание канализационной насосной станции (КНС) бытовых и близких к ним по составу стоков	Д
56. Здание утилизационной насосной станции (УНС)	Д
57. Здание флотационной (при содержании метанола менее 5%)	Д
58. Здание канализационных очистных сооружений (КОС), БИО	Д
59. Здание лабораторного корпуса	В
ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
60. Здание блока вспомогательных производств (ВВП), в т.ч. ремонтно-механической службы (МРС)	В
61. Здание склада тарного хранения масла	В
62. Здание газонаполнительной станции (ГНС)	А
63. Блок-бокс насосной склада горюче-смазочных материалов (ГСМ)	А
64. Здание маслонасосной склада масел	В
65. Здание энергосредств	В

 

7 Перечень типопредставителей помещений объектов добычи и обустройства газовых месторождений с категориями по взрывопожарной и пожарной опасности

 

Таблица 8

 

Наименование помещения	Обращающиеся вещества, материалы			Категория помещения
ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ Основного технологического назначения
1. Помещение нагнетательных коллекторов газа	Природный газ			А
2. Помещение цеха очистки газа	Природный газ, метанол			А
3. Помещение узла подключения дожимной компрессорной станции (ДКС) к установке комплексной подготовки газа (УКПГ)	Природный газ, масло			А
4. Галерея нагнетателей компрессорного цеха (или отсек нагнетателя)	Природный газ, масло ТП-22С			А
5. Машинный зал КЦ (или отсек двигателя)	Природный газ, масло МС-8П			В1
6. Отсек автоматики КЦ	Карболит, поливинилхлорид			В3
7. Отсек автоматической системы пожаротушения (АСПТ) КЦ	Углекислый газ, поливинилхлорид, карболит			В4
8. Отсек маслоблока КЦ	Масло ТП-22С, масло МС-8П			В1
9. Отсек маслоохладителей КЦ	Масло ТП-22С, масло МС-8П			В1
10. Помещение фильтров масла	Масло ТП-22С, масло МС-8П			В1
11. Помещение фильтров газа	Природный газ			А
12. Помещение блочного ГПА	Природный газ, масло МС-8П, ТП-22С			А
13. Помещение маслохозяйства КЦ (регенерации масла)	Масло ТП-22С, масло МС-8П			В1
14. Помещение блока запорной арматуры топливного и пускового газа	Природный газ			А
15. Помещение установки подготовки топливного, пускового и импульсного газа	Природный газ			А
16. Помещение блока распределения газа	Природный газ			А
17. Помещение блока редуцирования газа	Природный газ			А
18. Помещение цеха подготовки (осушки) газа	Природный газ, гликоли			А
19. Помещение цеха низкотемпературной сепарации (НТС)	Природный газ, конденсат (по октану)			А
20. Помещение установки производства моторного топлива (УПМТ)	Метанол, бензин, дизтопливо			А
21. Помещение горячей насосной УПМТ	Метанол, бензин, дизтопливо			А
22. Помещение опытной установки получения дизельного топлива (ОУПДТ)	Природный газ, конденсат, дизтопливо			А
23. Помещение печного отделения ОУПДТ (конденсат)	Природный газ в качестве топлива, конденсат (по октану)			А
24. Помещение печного отделения ОУПДТ (дизтопливо)	Природный газ в качестве топлива, дизтопливо "3"			Б
Общего технологического назначения
25. Помещение регенерации ДЭГ	ДЭГ, метанол			А
26. Помещение регенерации метанола	Метанол			А
27. Помещение цеха регенерации ТЭГ	ТЭГ, конденсат (по октану)			А
28. Помещение печи огневой регенерации метанола (ДЭГ, ТЭГ)	Природный газ в качестве топлива, метанол (ДЭГ, ТЭГ)			Г
29. Помещение арматурного блока печи огневой регенерации метанола (ДЭГ, ТЭГ)	Природный газ, метанол (ДЭГ, ТЭГ)			А
30. Помещение насосной ЦРДМ	Метанол, ДЭГ			А
31. Помещение емкостей ЦРДМ	Метанол, ДЭГ			А
32. Помещение цеха насосно-емкостного оборудования (ЦНЕО)	Природный газ, ТЭГ, конденсат (по октану)			А
33. Помещение блока предохранительных клапанов	Природный газ			А
34. Насосно-компрессорное помещение газонаполнительной станции	Пропан			А
35. Помещение наполнения баллонов пропаном	Пропан			А
36. Помещение турбокомпрессорного агрегата	Пропан			А
37. Помещение аппарата воздушного охлаждения (АВО) масла	Масло МС-8П			В2
38. Помещение пункта распределения метанола	Метанол			А
39. Помещение насосной ингибитора коррозии	Ингибитор коррозии			А
40. Помещение одоризации газа газораспределительной станции (ГРС)	Одорант			А
41. Помещение насосной перекачки конденсата	Конденсат (по октану)			А
42. Помещение газораспределительного пункта горизонтальной факельной установки (ГРП ГФУ)	Природный газ			А
43. Помещение розжига факела	Природный газ			А
44. Помещение пункта переключающей арматуры	Природный газ, гидравлическое масло			А
45. Помещение узла отключающих кранов	Природный газ, гидравлическое масло			А
46. Помещение установки закачки промстоков в пласт (подачи пластового давления)	Очищенные промстоки (содержание метанола 0,5%), поливинилхлорид, карболит			В4
Подсобно-вспомогательного технологического назначения
47.Помещение операторной		Поливинилхлорид, текстолит, карболит, полистирол, ДСП	В3
48. Компрессорная воздуха КИП		Сжатый воздух, масло	В3
49. Помещение установки производства технологического воздуха и инертного газа		Природный газ в качестве топлива, масло	В3
50. Помещение газопоршневой электростанции (ГПЭС)		Природный газ в качестве топлива, масло МС-8П	В3
51. Помещение для передвижной автоматизированной электростанции (ПАЭС-2500)		Природный газ в качестве топлива, масло МС-8П	В2
52. Помещение аварийных турбогенераторов		Природный газ в качестве топлива, масло МС-8П	В1
53. Помещение дизельной электростанции (ДЭС)		Дизельное топливо, масло МС-8П	В1
54. Помещение ЗРУ		Поливинилхлорид	В3
55. Помещение аккумуляторной (гелевые аккумуляторы)		Поливинилхлорид, полистирол	В3
56. Помещение аккумуляторной (кислотные аккумуляторы)		Водород при зарядке аккумуляторов, серная кислота	А
57. Помещение аккумуляторной (щелочные аккумуляторы)		Поливинилхлорид, полистирол	В3
58. Помещение блока автоматики бесперебойного питания (АБП)		Поливинилхлорид, карболит	В4
59. Помещение комплектной трансформаторной подстанции (КТП)		Масло трансформаторное, карболит, ПВХ	В2
60. Помещения щитов, пунктов управления (ЩСУ, НКУ, ОРУН и т.п.)		Поливинилхлорид, карболит	В3
61. Помещение аппаратной КИПиА		Поливинилхлорид, текстолит, полистирол	В3
62. Помещение распределительного пункта электрохимзащиты		Поливинилхлорид, карболит	В3
63. Помещение котлоагрегатов котельной		Природный газ в качестве топлива	Г
64. Помещение установки подогрева теплоносителя (УПТ)		Природный газ в качестве топлива, теплоноситель - вода	Г
65. Помещение утилизационной насосной станции (УНС)		Поливинилхлорид, карболит, вода	В4
66. Помещение блока подогрева резервуаров водоснабжения и водонасосной		Природный газ в качестве топлива, вода	Г
67. Помещение аппарата воздушного охлаждения (АВО) воды		Вода	Д
68. Помещение теплового узла		Вода в качестве теплоносителя в системе отопления	Д
69. Помещение приточной венткамеры		Поливинилхлорид, карболит	В4
70. Помещение вытяжной венткамеры		Поливинилхлорид, карболит	Соответствует категории обслуживаемого помещения [4], но не ниже В4
71. Помещение насосной станции хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения		Поливинилхлорид, карболит, вода	В4
72. Помещение элеваторного узла пенопожаротушения и узла газового пожаротушения		Поливинилхлорид, карболит, пенообразователь, вода, углекислота	В4
73. Помещение узла пенопожаротушения		Поливинилхлорид, карболит, вода, пенообразователь	В4
74. Помещение узла управления электрозадвижками ППВ		Поливинилхлорид, карболит	В4
75. Помещение электрозадвижек ППВ		Негорючие материалы в холодном состоянии, вода	Д
76. Помещение аппаратной химводоочистки		ДСП	В4
77. Помещение насосной 2-го водоподъема		Вода, поливинилхлорид, карболит	В4
78. Помещение КНС взрывоопасных промстоков		Стоки, насыщенные метанолом	А
79. Помещение канализационных очистных сооружений (КОС), БИО		Стоки, поливинилхлорид, карболит	В4
80. Помещение КНС бытовых и близких к ним по составу стоков		Бытовые стоки поливинилхлорид, карболит	В4
81. Помещение флотационной		Стоки с содержанием метанола менее 5%, поливинилхлорид, карболит	В4
82. Помещение станции электрокоагуляционной очистки воды "Водопад-50"		Вода, поливинилхлорид, карболит	В4
83. Помещение дистилляторной		Вода, поливинилхлорид, карболит	В4
84. Помещение аналитической лаборатории		ЛВЖ с объемом единичной емкости не более 0,5 л; ГЖ с объемом единичной емкости не более 1 л; ДСП, поливинилхлорид, полистирол, текстолит	В3
85. Помещение весовой		ДСП	В4
86. Помещение лаборатории анализа воды		Вода, ДСП, поливинилхлорид, текстолит, полистирол	В3
87. Помещение лаборатории хроматографического анализа газа		Природный газ в объеме проб, ДСП	В3
88. Помещение лаборатории анализа масел		Масла ТП-22С, МС-8П в объеме проб, ДСП, поливинилхлорид, полистирол, текстолит	В3
89. Помещение узла замера газа (замерных газосепараторов, замера газа газлифтных скважин)		Природный газ, конденсат (по октану)	А
ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
90. Помещение насосной перекачки конденсата		Конденсат (по октану)	А
91. Помещение насосной сжиженного пропана		Пропан	А
92. Помещение насосной склада ГСМ		Бензин, дизельное топливо	А
93. Помещение насосной склада ДЭГ и метанола		ДЭГ, метанол	А
94. Помещение маслонасосной склада масел		Масла ТП-22С, МС-8П	В1
95. Помещение манифольдной резервуарного парка конденсата		Конденсат (по октану)	А
96. Помещение гаража (помещение пожарной техники, пост мойки, ТО)		Дизтопливо, резина, масло в ограниченном количестве	В2
97. Помещение токарной мастерской		Масло трансмиссионное	В3
98. Помещение слесарной мастерской		Масло МС-8П, поливинилхлорид, карболит	В4
99. Помещение для ремонта и тарировки предохранительных клапанов		Поливинилхлорид, карболит	В4
100. Помещение сварочного поста		Электроды, металл в горячем состоянии	Г
101. Помещение кладовой ЗИП		Древесина	В4
102. Помещение склада КИПиА		Поливинилхлорид, карболит	В3
103. Помещение склада хранения металла		Металл в холодном состоянии	Д
104. Помещение склада тарного хранения масла		Масло МС-8П	В1
105. Помещение материально-технического склада		Древесина, бумага, резина, поливинилхлорид	В1

 

8. Перечень типопредставителей наружных установок объектов добычи и обустройства газовых месторождений с категориями по взрывопожарной и пожарной опасности

 

Таблица 6

 

Наименование наружной установки	Обращающиеся вещества, материалы	Категория наружной установки
1 Скважины добывающие эксплуатирующие	Природный газ	Ан
2. Пункт переключающей арматуры	Природный газ	Ан
3. Установка низкотемпературной сепарации	Природный газ, газовый конденсат	Ан
4. Насосы по перекачке пластовой воды	Пластовая вода	Дн
5. Сепараторы газа (горизонтальный, вертикальный, центробежный регулирующий)	Природный газ	Ан
6. Факельный сепаратор	Природный газ	Ан
7. Горизонтальная факельная установка (ГФУ)	Природный газ, сжигание	Гн
8. Скруббер (фильтр) газа	Природный газ	Ан
9. Вертикальный сепаратор конденсата	Газовый конденсат	Ан
10. Блок подготовки топливного и импульсного газа (PLENTY 3), в т. ч.:
- ресивер;	Природный газ	Ан
- фильтр-сепаратор;
- теплообменник
11. Установка подогревателя ДЭГа	Природный газ, сжигание	Гн
12. Выветриватель	Природный газ (25% объема), конденсат (25%), пластовая вода (50%)	Ан
13. Дренажные емкости с диэтиленгликолем (ДЭГ), метанолом	ДЭГ, метанол	Ан
14. Расходные емкости	ДЭГ, метанол, КИГиК (метанол 99,85%)	Ан
15. Конденсатосборник с пластовой водой	Пластовая вода	Дн
16. Теплообменник	ДЭГ, ТЭГ	Вн
17. Пробкоуловитель	Природный газ	Ан
18. Установка подготовки водометанольной смеси (ВМС)	Водометанольная смесь (10% метанола)	Ан
19. Емкости с ВМС	Водометанольная смесь (10% метанола)	Ан
20. Установка приготовления ингибитора коррозии	РИК и додиген	Ан
21. Установка регенерации метанола, в составе: - установка регенерации метанола; - емкость с регенерированным метанолом; - теплообменник; - емкость с кубовой жидкостью; - воздушные холодильники регенерированного метанола (аппарат воздушного охлаждения метанола)	Метанол (98%-2%)	Ан
22. Аппарат воздушного охлаждения (АВО) газа	Природный газ	Ан
23. Емкости регенерации масла	Масло	Вн
24. Модуль турбокомпрессорного агрегата в составе: - сепаратор низкого давления; - сепаратор среднего давления; - аппарат воздушного охлаждения пропана; - буферная емкость; - экономайзер; - испаритель	Пропан газообразный и сжиженный	Ан
25. Установка подготовки нефти в составе: - аппарат подготовки нефти; - выветриватель нефти	Газонефтяная смесь, нефть	Ан
26. Установка первичной подготовки нефти	Нефть	Ан
27. Нефтяной сепаратор	Нефть	Ан
28. Емкость дегазации конденсата	Газовый конденсат	Ан
29. Трехфазные сепараторы газа	Природный газ	Ан
30. Модульный фильтр-сепаратор	Природный газ	Ан
31. Блок входных сепараторов	Природный газ	Ан
32. Блок пылеуловителей	Природный газ	Ан
33. Разделительные емкости склада пропана: - емкости для хранения сжиженного газа; - отделитель жидкости	Сжиженный пропан	Ан
34. Разделительные емкости	Природный газ, метанол, конденсат	Ан
35. Емкости передавливания газового конденсата	Газовый конденсат	Ан
36. Буферные емкости с конденсатом	Газовый конденсат	Ан
37. Установка секущей запорной арматуры газораспределительной станции	Природный газ, одорант	Ан
38. Подогреватели топливного и пускового газа (ПГ)	Природный газ в качестве топлива	Гн
39. Арматурный блок утилизации тепла	Вода	Дн
40. Емкости хранения промстоков	Нефтепродукты (по бензину)	Вн
41. Емкость с очищенными промстоками	Нефтепродукты (по бензину)	Вн
42. Укрытие с кранами	Природный газ	Ан
43. Открытое распределительное устройство напряжения (ОРУН)	Масло	Вн
44. Нефтеловушка	Нефтепродукты (по бензину)	Ан
45. Резервуарный парк хранения метанола	Метанол	Ан
46. Резервуарный парк хранения ДЭГа	ДЭГ	Вн
47. Склад хранения химреагентов	ДЭГ, метанол, отработанное масло	Ан
48. Склад хранения раствора ингибитора коррозии	Ингибитор коррозии	Ан
49. Резервуарный парк хранения дизтоплива	Дизтопливо зимнее	Бн
50. Резервуарный парк ГСМ	Дизтопливо зимнее, конденсат (по октану)	Ан
51. Резервуарный парк маслохозяйства КЦ	Масло	Вн
52. Склад тарного хранения ГСМ	Дизтопливо (зимнее)	Бн
53. Резервуарный парк хранения конденсата	Конденсат (по октану)	Ан
54. Емкость хранения конденсата	Конденсат (по октану)	Ан
55. Резервуарный парк сжиженного газа	Сжиженный пропан	Ан
56. Емкость аварийного слива осушителя	ДЭГ, ТЭГ	Вн
57. Наливная эстакада	Дизтопливо зимнее	Бн
58. Емкости для хранения задавочного раствора	Водный раствор хлористого кальция	Дн

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

 

Расчеты критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категорий типопредставителей помещений и зданий объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром"

 

Содержание

 

А.1 Расчеты критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории типопредставителей помещений

А.1.1 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения нагнетательных коллекторов газа

А.1.2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха очистки газа

А.1.3 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла подключения ДКС к УКПГ

А.1.4 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения галереи нагнетателей КЦ (или отсека нагнетателя)

А.1.5 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения машинного зала КЦ (или отсека двигателя)

А.1.6 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения отсека автоматики КЦ

А.1.7 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения отсека автоматической системы пожаротушения (АСП) КЦ

А.1.8 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения отсека маслоблока КЦ

А.1.9 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории отсека маслоохладителей КЦ

А.1.10 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения фильтров масла

А.1.11 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения фильтров газа

А.1.12 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блочного ГПА

А.1.13 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения маслохозяйства компрессорного цеха (помещение регенерации масла)

А.1.14 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока запорной арматуры топливного и пускового газа

А.1.15 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки подготовки топливного, пускового и импульсного газа

А.1.16 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока распределения газа

А.1.17 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока редуцирования газа

А.1.18 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха подготовки (осушки) газа

А.1.19 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха низкотемпературной сепарации

А.1.20 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки производства моторного топлива (УПМТ)

А.1.21 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения горячей насосной УПМТ

А.1.22 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения опытной установки получения дизельного топлива (ОУПДТ)

А.1.23 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения печного отделения (конденсат) ОУПДТ

А.1.24 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения печного отделения (дизельное топливо) ОУПДТ

А.1.25 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения регенерации ДЭГ

А.1.26 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения регенерации метанола

А.1.27 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения регенерации ТЭГ

А.1.28 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения печи огневой регенерации метанола (ДЭГ, ТЭГ)

А.1.29 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения арматурного блока печи огневой регенерации метанола

А.1.29а Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения арматурного блока печи огневой регенерации ДЭГа

А.1.29б Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения арматурного блока печи огневой регенерации ТЭГа

А.1.30 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной цеха регенерации ДЭГа и метанола (ЦРДиМ)

А.1.31 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения емкостей ЦРДиМ

А.1.32 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха насосно-емкостного оборудования (ЦНЕО)

А.1.33 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока предохранительных клапанов

А.1.34 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосно-компрессорного оборудования газонаполнительной станции

А.1.35 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения наполнения баллонов пропаном

А.1.36 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения турбокомпрессорного агрегата

А.1.37 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратов воздушного охлаждения (АВО) масла

А.1.38 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения пункта распределения метанола

А.1.39 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной ингибитора коррозии

А.1.40 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения одоризации газа газораспределительной станции

А.1.41 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной перекачки конденсата

А.1.42 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения газораспределительного пункта горизонтальной факельной установки (ГРП ГФУ)

А.1.43 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения розжига факела

А.1.44 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения пункта переключающей арматуры

А.1.45 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла отключающих кранов

А.1.46 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки закачки промстоков в пласт (подачи пластового давления)

А.1.47 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения операторной

А.1.48 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения компрессорной сжатого воздуха

А.1.49 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения технологического воздуха и инертного газа

А.1.50 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения газопоршневой электростанции (ГПЭС)

А.1.51 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения для ПАЭС-2500 (передвижной автоматизированной электростанции)

А.1.52 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аварийных турбогенераторов

А.1.53 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения дизельной электростанции (ДЭС)

А.1.54 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения закрытого распределительного устройства (ЗРУ)

А.1.5 5 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аккумуляторной (гелевые аккумуляторы)

А.1.56 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аккумуляторной (кислотные аккумуляторы)

А.1.57 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аккумуляторной (щелочные аккумуляторы)

А.1.58 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока автоматики бесперебойного питания (АБП)

А.1.59 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения комплектной трансформаторной подстанции (КТП)

А.1.60 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения ЩСУ, НКУ (низковольтное комплектное устройство), пульта управления ОРУН

А.1.61 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратной КИПиА

А.1.62 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения распределительного пункта электрохимзащиты

А.1.63 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения котлоагрегатов котельной

А.1.64 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки подогрева теплоносителя (УПТ)

А.1.65 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения утилизационной насосной станции (УНС)

А.1.66 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока подогрева резервуаров водоснабжения и водонасосной

А.1.67 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратов воздушного охлаждения (АВО) воды

А.1.68 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения теплового узла

А.1.69 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения приточной венткамеры

А.1.70 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения вытяжной венткамеры

А.1.71 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной станции хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения

А.1.72 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения элеваторного узла пенопожаротушения и узла газового пожаротушения

А.1.73 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла пенопожаротушения

А.1.74 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла управления электрозадвижками противопожарного водоснабжения

А.1.75 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения электрозадвижек противопожарного водоснабжения

А.1.76 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратной химводоочистки

А.1.77 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной 2-го водоподъема

А.1.78 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения канализационной насосной станции (КНС) взрывоопасных промстоков

А.1.79 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения канализационных очистных сооружений (КОС)

А.1.79а Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения станции биологической очистки воды БИО

А.1.80 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения КНС бытовых и близких к ним по составу стоков

А.1.81 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения флотационной

А.1.82 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения станции электрокоагуляционной очистки питьевой воды "Водопад-50"

А.1.83 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения дистилляторной

А.1.84 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аналитической лаборатории

А.1.85 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения весовой

А.1.86 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения лаборатории анализа воды

А.1.87 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения лаборатории хроматографического анализа газа

А.1.88 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения лаборатории анализа масел

А.1.89 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла замера газа

А.1.89а Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения замерных газосепараторов

А.1.89б Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения замера газа газлифтных скважин

А.1.90 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной перекачки конденсата

А.1.91 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной сжиженного пропана

А.1.92 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной склада ГСМ

А.1.93 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной склада ДЭГа и метанола

А.1.94 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения маслонасосной склада масел

А.1.95 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения манифольдной резервуарного парка конденсата

А.1.96 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения гаража

А.1.97 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения токарной мастерской

А.1.98 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения слесарной мастерской

А.1.99 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения для ремонта и тарировки предохранительных клапанов

А.1.100 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения сварочного поста

А.1.101 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения кладовой ЗИП

А.1.102 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения склада КИПиА

А.1.103 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения склада хранения металла

А.1.104 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения тарного хранения масла

А.1.105 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения материально-технического склада

 

А.2 Определение категорий типопредставителей зданий объектов добычи и обустройства газовых месторождений

А.2.1 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания пункта переключающей арматуры (ППА)

А.2.2 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания узла подключения (УП)

А.2.3 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки очистки газа (УОГ)

А.2.4 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха низкотемпературной сепарации (НТС)

А.2.5 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания технологического корпуса

А.2.6 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха подготовки газа (ЦПГ)

А.2.7 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания компрессорного цеха (КЦ)

А.2.8 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания маслохозяйства компрессорного цеха (МКЦ)

А.2.9 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) газоперекачивающего агрегата (ГПА)

А.2.10 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания турбокомпрессорного агрегата

А.2.11 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания опытной установки получения дизельного топлива (ОУПДТ)

А.2.12 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания печного отделения ОУПДТ

А.2.13 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки производства моторного топлива (УПМТ)

А.2.14 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) горячей насосной УПМТ

А.2.15 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной конденсата

А.2.16 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной сжиженного пропана

А.2.17 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания газораспределительной станции (ГРС)

А.2.18 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания регенерации метанола, ДЭГ (ЦРДМ)

А.2.19 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания печи огневой регенерации метанола (ПОРМ), диэтиленгликоля (ДЭГ) (ПОРД), триэтиленгликоля (ТЭГ) (ПОРТ)

А.2.20 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха регенерации ТЭГ (ЦРТ)

А.2.21 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха насосно-емкостного оборудования (ЦНЕО)

А.2.22 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) канализационной насосной станции (КНС) взрывоопасных стоков (неочищенных промстоков)

А.2.23 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания закачки промстоков в пласт (или подачи пластового давления) (УЗПП)

А.2.24 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) насосной ингибитора коррозии

А.2.25 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной метанола

А.2.26 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) насосной склада ДЭГ и метанола

А.2.27 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) насосной ТЭГ и конденсата

А.2.28 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) розжига факела

А.2.29 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) узла отключающих кранов (УОК)

А.2.30 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки подготовки топливного, пускового и импульсного газа (УПТПИГ)

А.2.31 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания запорной арматуры топливного и пускового газа (ЗАТиПГ)

А.2.32 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания узла замера газа

А.2.33 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) предохранительных клапанов

А.2.34 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) газопоршневой электростанции (ГПЭС)

А.2.35 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) дизельной электростанции (ДЭС)

А.2.36 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) оперативного пульта управления открытым распределительным устройством напряжения (ОРУН)

А.2.37 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) редуцирования газа

А.2.38 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) фильтров газа

А.2.39 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) фильтров масла

А.2.40 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) электрозадвижек противопожарного водоснабжения (ППВ)

А.2.41 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания аппаратной химводоочистки

А.2.42 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки подогрева теплоносителя (УПТ)

А.2.43 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания блока подсобно-производственных помещений (ВППП)

А.2.44 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания передвижной автоматизированной электростанции (ПАЭС-2500)

А.2.45 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания закрытого распределительного устройства (ЗРУ)

А.2.46 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания компрессорной станции сжатого воздуха

А.2.47 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания котельной

А.2.48 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания комплектной трансформаторной подстанции (КТП)

А.2.49 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания манифольдной резервуарного парка конденсата

А.2.50 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной второго водоподъема

А.2.51 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной пенопожаротушения

А.2.52 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной станции хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения

А.2.53 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания подогрева резервуара водоснабжения (РВС)

А.2.54 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания станции электрокоагуляционной очистки воды "Водопад-50"

А.2.55 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания канализационной насосной станции (КНС) бытовых и близких к ним по составу стоков

А.2.56 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания утилизационной насосной станции (УНС)

А.2.57 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания флотационной (при содержании метанола менее 5%)

А.2.58 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания канализационных очистных сооружений (КОС), БИО

А.2.59 Определение категории а по взрывопожарной и пожарной опасности здания лабораторного корпуса

А.2.60 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания блока вспомогательных производств (ВВП), в т.ч. ремонтно-механической службы

А.2.61 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания тарного хранения масла

А.2.62 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания газонаполнительной станции (ГНС)

А.2.63 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блок-бокса) насосной склада ГСМ

А.2.64 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания маслонасосной склада масел

А.2.65 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания энергосредств

 

А.1 Расчеты критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории типопредставителей помещений

 

А.1.1 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения нагнетательных коллекторов газа

 

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 30 м

Ширина b = 12 м

Высота h= 6м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Оборудование:

- коллектор с газом производительностью 0,9 млн м³/сут (10,42 м³/с), объем трубопровода 7,05 м³, давление 55 кг/см²;

- коллектор газа высокого давления, производительностью 0,9 млн м³/сут (10,42 м³/с), объем трубопровода до задвижек 1,65 м³, давление 75 кг/см² (7355 кПа).

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация коллектора газа высокого давления и выход в помещение горючего газа.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK = (30×12×6)0,8 = 1728 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

т - масса ГГ, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³:

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 10,42×120 = 1250 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01PV,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода до задвижек, м³.

V_2т = 0,01×1,65×7355 = 121,36м³,

V_т = V_ав= 1250 + 121,36 = 1371,36 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 1371,36×0,634 = 869,44 кг

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха очистки газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 66 м

Ширина b = 12 м

Высота h = 5м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Молекулярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении производится очистка пластового газа.

В помещении находятся:

- емкость с метанолом объемом 10 м³, с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м; выходящим - диаметром 57 мм, длиной 1,5 м;

-4 насоса по перекачке метанола производительностью 16 м³/ч, с трубопроводами: входящим - диаметром 57 мм, длиной 0,5 м; выходящим - диаметром 57 мм, длиной 4,5 м;

- 9 сепараторов объемом 60 м³, производительностью 100 тыс. м³/ч (27,7 м³/с), давлением 60 кг/см² (5884 кПа), с трубопроводами: входящим - диаметром 700 мм, длиной 1,5 м; выходящим - диаметром 700 мм, длиной 10 м.

Толщина стенки трубы 12 мм.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация сепаратора, в результате чего в помещение поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max-максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (66×12×5)0,8 = 3168 м³,

где V_п- объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

т - масса ГГ, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

,

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а+ V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_а=0,01PV,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_а = 0,01×5884×60 = 3530,4 м³,

V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 27,7×120 = 3324 м³,

V_2т = 0,01πР(),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r_1,2 - внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2 - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×5884(0,338²×1,5 + 0,338²×10) = 242,7 м³,

V_т = 3324 + 242,7 = 3566,7 м³,

V_ав = 3530,4 + 3566,7 = 7097,1 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 7097,1×0,63 = 4471,2 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.3 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла подключения ДКС к УКПГ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 12 м

Ширина b=9м

Высота h=2,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p =35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Масло - в системе гидравлики.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещен узел подключения ДКС к УКПГ.

Оборудование:

- 3 привода кранов;

- трубопровод входа газа длиной 2 м, внутренний диаметр 150 мм, давление 20 кг/см²;

- трубопровод выхода газа длиной 3 м, внутренний диаметр 400 мм, давление 60 кг/см², производительность 1063 тыс. м³/ч (295,3 м³/с).

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается, согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ), равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода выхода газа и поступление газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляются путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т -масса газа вышедшего в результате аварии в помещение, кг;

Z-коэффициент участия горючего вещества во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (12×9×2,5)0,8 = 216 м³,

где V_п- объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀-мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об.);

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 295,3×120 = 35436 м³,

V_2т = 0,01πР(r²L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т= 0,01×3,14×5884× (0,2²×3) = 22,17 м³,

V_ав = 35436 + 22,17 = 35458,17 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³

т = 35458,17×0,634 = 22480,5 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.4 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения галереи нагнетателей КЦ (или отсека нагнетателя)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 7 м

Ширина b= 5 м

Высота h=3 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Масло для нагнетателей марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кт.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В отсеке расположен нагнетатель в составе:

- трубопроводы входа газа производительностью 1000 тыс. м³/ч (277,8 м³/с): длиной 2 м, диаметром 700 мм, давлением 35 кг/см²; длиной 15 м, диаметром 1000 мм, давлением 35 кг/см²;

- трубопроводы выхода газа производительностью 1000 тыс. м³/ч (277,8 м³/с): длиной 2 м, диаметром 700 мм, давлением 55 кг/см²; длиной 15 м, диаметром 1000 мм, давлением 55 кг/см².

Маслобак объемом 3,5м³.

Трубопроводы: длиной 6 м, диаметром 57 мм; длиной 5 м, диаметром 100 мм.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения, согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ), принимается равным 120 с.

 

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода и выход газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max- максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK = (7×5×3)0,8  = 84 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в помещение в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 277,8×120 = 33336 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πР(),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r_1,2 - внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2 - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×5394(0,338²×2 + 0,488²×15) = 643,6 м³,

V_ав = V_т = 33336 + 643,6 = 33979,6 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг.

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 33979,6×0,63 = 21407,1 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DP больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.5 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения машинного зала КЦ (или отсека двигателя)

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l = 9 м

Ширина b= 5м

Высота h= 5м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 5м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (в качестве топлива) (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находится газотурбинный двигатель, в качестве топлива используется природный газ.

Маслобак маслосистемы двигателя объемом 1,73 м³ масла.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Обращающийся в помещении газ используется в качестве топлива, и в отсутствии других горючих веществ и материалов помещение следовало бы отнести к категории Г согласно табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ). Однако в помещении обращается ГЖ (масло), поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация маслобака маслосистемы двигателя с разливом масла. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то, согласно табл. 2 НПБ, коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

G= 1,73×875 = 1513,75кг;

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 1513,75×43,11 = 65257,8 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка, g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S- площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется согласно п. 7 г НПБ из расчета 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (45 м²), так как она меньше рассчитанной площади разлива (865 м²).

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В2 (g = 1401÷2200 МДж/м²), если не выполняется неравенство

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 2200 МДж/м² при 1401 МДж/м² ≤ g≤2200 МДж/м²;

Н - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м;

65257,8 ≥ 0,64×2200×5² = 35200 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение следует относить к категории В1.

 

А.1.6 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения отсека автоматики КЦ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 4 м

Ширина b = 3 м

Высота h= 2,5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 1,5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит: твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида  = 20,7 МДж.

Низшая теплота сгорания карболита  = 26,9 МДж.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находятся 5 шкафов с автоматикой.

Суммарная масса горючих материалов: поливинилхлорид - 2 кг; карболит - 4 кг.

Пожарная нагрузка размещается равномерно по площади помещения.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

,

где G_i - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 2×20,7 + 4×26,9 = 149 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка, g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м²,

 МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с данной удельной пожарной нагрузкой (g = 1÷180 МДж/м²) следует относить к категории В4, но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.7 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения отсека автоматической системы пожаротушения (АСП) КЦ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3 м

Ширина b= 3 м

Высота h = 2,2 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 1 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит: твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида  = 20,7 МДж.

Низшая теплота сгорания карболита  = 26,9 МДж.

Углекислый газ: негорючий газ.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находятся:

- щит распределительный с электрооборудованием, в состав которого входят горючие материалы: поливинилхлорид - 0,5 кг; карболит - 1 кг.

- 24 баллона с углекислым газом.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 0,5 м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

,

где G_i - количество i-го материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 0,5×20,7 + 1×26,9 = 37,25 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10м² по п. 25 НПБ);

 МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (3,73 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.8 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения отсека маслоблока КЦ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 4 м

Ширина b = 3 м

Высота h= 2,5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 2,5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло для нагнетателей марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В отсеке происходит очистка масла в фильтрах тонкой очистки.

Оборудование:

- маслобак объемом 1,5 м³;

- 2 фильтра тонкой очистки на нагнетатель объемом 0,03 м³, давлением 3,5 кг/см²;

- трубопроводы: входящий диаметром 35 мм, длиной 0,5 м (на каждый фильтр); выходящий диаметром 35 мм, длиной 0,5 м (от каждого фильтра);

- 2 фильтра на двигатель объемом 0,008 м³, давлением 6-7 кг/см².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация маслобака с разливом масла.

Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю.

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

G_i = 1,5×875 = 1312,5 кг;

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 1312,5×43,11 = 56581,9 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (12 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (750 м²):

 МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории B1 (g=более 2200 МДж/м²).

 

А.1.9 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории отсека маслоохладителей КЦ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Отсек имеет два отделения маслоохладителей, разделенных перегородкой, нагнетателя и двигателя.

Общие габариты помещения:

Длина l = 9 м.

Ширина b= 2м.

Высота h= 2 м.

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия H = 2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 50 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Масло для нагнетателей марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 80 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В двух отделениях отсека размещены радиаторы для охлаждения масла.

В каждом отделении находятся 2 блока по 4 радиатора.

В маслосистеме нагнетателя находится 3,94 м³ масла.

В маслосистеме двигателя находится 1,73 м³ масла.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация блока охлаждения с маслом. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю.

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

G₁ = 3,94×900 = 3546 кг.

G₂ = 1,73×875 = 1513,8 кг.

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг.

Q = 3546×41,87+ 1513,8×43,11 = 213731 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузкаg, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (18 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (1970 м²).

 МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории B1 (g = более 2200 МДж/м²).

 

А.1.10 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения фильтров масла

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3 м

Ширина b = 3 м

Высота h = 2,5 м.

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия) Н = 2,5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло для нагнетателей марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении блок-бокса фильтров масла происходит фильтрация масел для двигателя и нагнетателя.

Оборудование:

- 2 фильтра масла (по 1 фильтру на каждый вид масла), объемом 0,06 м³, каждый производительностью 7,2 м³/ч (0,002 м³/с) с трубопроводами: входящим - диаметром 50 мм, длиной 3,5 м; выходящим - диаметром 50 мм, длиной 1,5 м;

- 2 насоса (по одному насосу на каждый вид масла) производительностью каждый 7,2 м³/ч (0,002 м³/с).

Отключение оборудования ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация фильтра с маслом МС-8П. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю.

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг.

Определяется масса масла, поступившего в результате аварийной ситуации, кг:

С_i = (V_а + V_т)r,

где V_a -объем масла, вышедшего из аппарата (фильтра), м³,

V_a = 0,06 м³;

V_т - объем масла, вышедшего из трубопровода, м³,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем масла, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - производительность фильтра, м³/с,

Т - расчетное время отключения, с.

V_1т = 0,002×300 = 0,6 м³.

V_2т - объем масла, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³.

V_2т= π()

где r_1,2 - внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2 - длина трубопроводов, м.

V_2т= 3,14(0,025²×3,5 + 0,025²×1,5) = 0,009 м³,

V_т= 0,6 + 0,009 = 0,609 м³,

G_i = (0,06 + 0,609)875 = 585,4 кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

Q = 585,4×43,11 = 25236,6 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузкаg, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (9 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (30 м²),

 МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории B1 (g = более 2200 МДж/м²).

 

А.1.11 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения фильтров газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b= 3 м

Высота h= 3 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль. Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит фильтрация газа.

Оборудование:

- 4 фильтра топливного газа объемом 0,06 м³, производительностью 30 тыс. м³/сут. (0,35 м³/с), давлением 6 кг/см²; с трубопроводом диаметром 89 мм, длиной 40 м;

- 1 фильтр пускового газа объемом 0,3 м³, производительностью 1,67 м³/с, давлением 30 кг/см², время работы 1 мин; с трубопроводом диаметром 219 мм, длиной 20 м.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимается разгерметизация газового фильтра пускового газа, в результате которой в помещение поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max- максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т -масса газа, вышедшего в результате аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св -свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK = (6×3×3)0,8 = 43,2 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³.

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

V_а = 0,01PV,

где Р -давление в аппарате, кПа;

V-объем аппарата, м³.

V_a= 0,01×2942×0,3 = 8,8 м³;

V_т = V_1т + V_2т;

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 1,67×60 = 100м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×2942×0,103²×20 = 19,6 м³,

V_т = 100 + 19,6 = 119,6 м³,

V_ав = 8,8 +119,6= 128,4 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т= 128,4×0,632 = 81,15 кг.

2.5 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

 

 

А.1.12 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блочного ГПА

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 20 м

Ширина b = 14 м

Высота h= 10 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Масло для нагнетателей марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса

Газоперекачивающий агрегат (ГПА) в составе:

- трубопровод топливного газа производительностью 300 тыс. м³/ч (83,33 м³/с), длиной 5 м, диаметром 108 мм, давлением 16 кг/см²;

- трубопровод компримированного газа производительностью 300 тыс. м³/ч (83,33 м³/с), длиной 11,5 м, условным диаметром 600 мм, давлением 66 кг/см²;

- маслобак турбины объемом 6 м³;

- маслобак нагнетателя объемом 2 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода компримированного газа и выход газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK= (20×14×10)0,8 = 2240 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в помещение в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 88,33×120= 10599,6 м³;

V_2т- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L- длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×6472(0,3²×11,5) = 210,33 м³;

V_ав = V_т = 10599,6 + 210,33 = 10809,93 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 10809,93×0,63 = 6702,2 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа,

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.13 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения маслохозяйства компрессорного цеха (помещение регенерации масла)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 12 м

Ширина b =6 м

Высота h = 4,5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 4,5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Масло для нагнетателей марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса

В помещении маслохозяйства компрессорного цеха (или помещении регенерации масла) происходят перекачка масел для двигателя и нагнетателя и очистка масел на маслоочистительных установках.

Оборудование:

- 4 насоса для масла производительностью 80 л/мин, с трубопроводами: входящим - диаметром 57 мм, длиной 1 м (на каждый насос); выходящим - диаметром 57 мм, длиной 1 м (на каждый насос);

- 4 емкости для масла объемом 4 м³ каждая (две емкости с МС-8П, две емкости с ТП-22С), с трубопроводом диаметром 57 мм, длиной 0,2 м;

- 2 маслоочистительные установки ПСМ (для масел МС-8П и ТП-22С) производительностью 2 м³/ч каждая; с трубопроводами: входящим - диаметром 57 мм, длиной 4 м (на каждую установку); выходящим - диаметром 57 мм, длиной 4 м (на каждую установку).

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с разливом масла.

Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ коэффициент участия ГЖ во взрыве Zравен нулю.

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

G₁ = 2(4×875) = 7000 кг;

G₂= 2(4×900) = 7200 кг;

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг;

Q = 7000×43,11 + 7200×41,87 = 603234 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (72 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (2000 м²),

 МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории B1(gболее 2200 МДж/м²).

 

 

А.1.14 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока запорной арматуры топливного и пускового газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3 м

Ширина b= 6 м

Высота h=2,5 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещена запорная арматура топливного и пускового газа газоперекачивающего агрегата, в том числе:

- трубопровод пускового газа: внутренний диаметр 300 мм, длина 5 м,

- трубопровод топливного газа: внутренний диаметр 89 мм, длина 8 м, с фильтром газа объемом 1 м³, давлением 28 кг/см² (2745,9 кПа), производительностью 3400 м³/ч (0,94 м³/с).

Отключение подачи газа ручное, расчетное время отключения принимается, согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее НПБ), равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимаются разгерметизация фильтра топливного газа и выход газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z= 0,5;

V_св -свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (3×6×2,5)0,8 = 36 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ -мольный объем, м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в помещение в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а+ V_т,

где V_a -объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_а = 0,01PV,

где V- объем аппарата, м³;

Р - давление в аппарате, кПа.

V_а = 0,01×2745,9×1 = 27,46 м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q- расход газа, м³/с;

Т -расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,94×300 = 282 м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м;

V_2т = 0,01×3,14×2745,9(0,041²×8) = 1,16 м³,

V_т = 282 + 1,16 = 283,16 м³,

V_ав = 27,46 + 283,16 = 310,62 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

т = 310,62×0,63 = 195,69 кг.

2.4 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.15 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки подготовки топливного, пускового и импульсного газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 15 м

Ширина b=12 м

Высота h= 6 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса

В помещении происходят очистка, подготовка топливного, пускового и импульсного газа для ГПА.

Оборудование:

- 2 фильтра каждый производительностью 125 тыс. м³/сут (1,45 м³/с), объемом 2 м³ и давлением 75 кг/см²;

- трубопроводы фильтра: входящий - длиной 4 м, диаметром 159 мм; выходящий - длиной 0,7 м, диаметром 159 мм;

- 2 адсорбера (заполнены адсорбирующим веществом) объемом 0,1 м³ и давлением 60 кг/см², производительностью 250 тыс. м³/сут (2,89 м³/с);

- трубопроводы: входящий - длиной 0,8 м, диаметром 57 мм; выходящий - длиной 0,8 м, диаметром 57 мм;

- 2 ресивера (Р-1, Р-2) объемом 4 м³ (Р-1) и 1 м³ (Р-2), давлением 60 кг/см²; с трубопроводами к Р-1: входящим - длиной 2 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 1,5 м, диаметром 57 мм; трубопроводами к Р-2: входящим - длиной 2 м, диаметр 57 мм; выходящим - длиной 1,5 м, диаметр 57 мм;

- блок редуцирования газа производительностью 300 тыс. м³/сут (3,47 м³/с);

- трубопровод длиной 2,7 м, диаметром 108 мм, давлением 60 кг/см²;

- блок замера топливного газа производительностью 300 тыс. м³/сут (3,47 м³/с);

- трубопровод длиной 5 м, диаметром 108 мм, давлением 75 кг/см².

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода блока замера топливного газа и выход газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса газа, вышедшего в результате аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св-свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (15×12×6)0,8 = 864 м³,

где V_п-объем помещения, м³;

K-коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кт/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

 - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем трубопровода, м³,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 3,47×120 = 416,4 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×7355(0,048²×5) = 2,66 м³,

V_ав = 416,4 + 2,66 = 1107,6 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 1107,6×0,634 = 702,2 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа.

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.16 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока распределения газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 9 м

Ширина b = 3 м

Высота h= 2,5м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещен блок распределения газа на собственные нужды.

Оборудование:

- 4 распределительные гребенки давлением 54 кг/см² (5295,6 кПа), производительностью 30 тыс. м³/ч (8,33 м³/с);

- трубопровод длиной 4,5 м, диаметром 57 мм.

Отключение автоматическое - 5 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода и выход газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (9×3×2,5)0,8 = 54 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в помещение в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 8,33×5 = 41,65м³

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×5295,6(0,0252²×4,5) = 0,47 м³,

V_т = 41,65 + 0,47 = 42,12 м³,

V_ав = 42,12 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 42,12×0,63 = 26,7 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.17 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока редуцирования газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 9 м

Ширина b = 3 м

Высота h= 2,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещен блок редуцирования газа в составе:

- 4 распределительные гребенки давлением 54 кг/см² (4902 кПа);

- трубопроводы: длиной 24 м, диаметром 57 мм; длиной 8 м, диаметром 89 мм;

- узел редуцирования производительностью 30 тыс. м³/ч (8,33 м³/с), давлением 50 кг/см² (4903 кПа);

- трубопровод длиной 5 м, диаметром 89 мм.

Автоматическое отключение подачи газа без резервирования, время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимается разрыв трубопровода блока редуцирования, в результате которого в помещение поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK = (9×3×2,5)0,8 = 54 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

т - масса ГГ, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в помещение в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³:

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 8,33×120 = 999,6 м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×4903(0,04²×5) = 1,23 м³;

V_т = V_ав= 999,6 + 1,23 = 1000,83 м³.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 1000,83×0,63 = 630,5 кг.

2.5 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.18 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха подготовки (осушки) газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =32 м

Ширина b= 18 м

Высота h= 8 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Диэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Температура вспышки: 124 °С.

Плотность: 1119 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит осушка газа. Оборудование:

- 9 абсорберов с газом объемом 23 м³, производительностью 360 тыс. м³/ч (100 м³/с), давлением 64 кг/см² (6276 кПа);

- трубопровод диаметром 700 мм, длиной 10,7 м;

- 9 турбодетандеров давлением: входным - 64 кг/см², выходным - 72 кг/см² (7061 кПа);

- 9 клапанных блоков с пластовой водой и ДЭГом производительностью 3 м³/ч, давлением 64 кг/см² (6276 кПа);

- трубопроводы: входящий диаметром 57 мм, длиной 24 м; выходящий диаметром 57 мм, длиной 8 м.

Автоматическое отключение без резервирования, время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация абсорбера, в результате которой в помещение поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK = (32×18×8)0,8 = 3686,4 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

т - масса ГГ, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_a = 0,01PV,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_a = 0,01×6276×23 = 1443,48 м³

V_т -объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 100×120 = 12000 м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т= 0,01×3,14×6276(0,337²×10,7) = 231,9 м³,

V_т = 12000 + 231,9 = 12231,9 м³,

V_ав = 1443,48 + 12231,9 = 13675,38 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 13675,38×0,63 = 8615,5 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.19 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха низкотемпературной сепарации

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 72 м

Ширина b = 24 м

Высота h= 12 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01-99*.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молекулярная масса: 114,23 кг/моль.

Плотность: 702,52 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении цеха низкотемпературной сепарации происходит очистка и осушка пластового газа на 2 линиях, в составе:

- 2 сепаратора с газом производительностью 200 тыс. м³/ч (55,6 м³/с), давлением 148 кг/см², общим объемом 51,4 м³, с трубопроводами общим объемом 1,14 м³;

- буферная емкость с 1%-ной метанольной водой производительностью 2,87 тыс. кг/ч, объемом 7 м³, с трубопроводами общим объемом 0,01 м³;

- сепаратор промежуточный с газом производительностью 200 тыс. м³/ч (55,6 м³/с), давлением 155 кг/см², объемом 8 м³, с трубопроводами общим объемом 0,4 м³;

- сепаратор низкотемпературный с газом производительностью 200 тыс. м³/ч (55,6 м³/с), давлением 61 кг/см², объемом 25 м³ с трубопроводами общим объемом 1,1 м³;

- разделитель объемом 63 м³, производительностью по конденсату 41 тыс. кг/ч (11,4 кг/с), давлением 30 кг/см², производительностью по газу 3 тыс. м³/ч (0,8 м³/с), давлением 61 кг/см² с трубопроводами по конденсату общим объемом 0,4 м³ и с трубопроводами по газу общим объемом 0,01 м³;

- разделитель объемом 50 м³, производительностью по конденсату 43 тыс. кг/ч (11,9 кг/с), давлением 22 кг/см², производительностью по газу 5 тыс. м³/ч (1,4 м³/с), давлением 30 кг/см², производительностью по 70%-ному раствору метанола 126 кг/ч (0,035 кг/с), давлением 5,1 кг/см² с трубопроводами по конденсату общим объемом 0,5 м³, с трубопроводами по газу общим объемом 0,01 м³, с трубопроводами по 70%-ному раствору метанола общим объемом 0,04 м³;

- разделитель производительностью 660 кг/ч (0,18 кг/с), давлением 30 кг/см² (конденсат); объемом 3,2 м³, с трубопроводом общим объемом 0,008 м³;

-теплообменник с газом производительностью 200 тыс. м³/ч (55,6 м³/с), давлением 122 кг/см², объемом 3 м³, с трубопроводом общим объемом 0,04 м³;

- теплообменник с газом производительностью 200 тыс. м³/ч (55,6 м³/с), давлением 122 кг/см², объемом 3 м³, с трубопроводом общим объемом 0,05 м³;

- теплообменник с конденсатом производительностью 25 тыс. м³/ч (6,9 м³/с), давлением 61 кг/см², объемом 2 м³, с трубопроводом общим объемом 0,04 м³;

- эжектор с газом производительностью 200 тыс. м³/ч (55,6 м³/с), давлением 30 кг/см², с трубопроводом общим объемом 0,1 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимается разгерметизация сепаратора, в результате которой происходит выход газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ - Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK =(72×24×12)0,8 = 16588,8 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст- стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3),

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_a = 0,01PV,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_a = 0,01×14513,8×51,4 = 7460 м³,

V_т -объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 55,6×120 = 6672м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πPV_тр,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода, м³;

V_2т = 0,01×3,14×14513,8×1,14 = 519,5 м³,

V_т = 6672+ 519,5 = 7191,5 м³,

V_ав = 7460 + 7191,5 = 14651,5 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг;

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 14651,5×0,63 = 9230,4 кг

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.20 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки производства моторного топлива (УПМТ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 22 м

Ширина b = 18 м

Высота h=3,5 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Бензин: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Удельная теплота сгорания: 43000 кДж/кг.

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 43590 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении осуществляется производство моторного топлива из конденсата.

Оборудование:

- 2 емкости с метанолом объемом 25 м³;

- 1 емкость с пластовой водой (1-3% метанола) объемом 25 м³ с трубопроводами: входящим: диаметром 50 мм, длиной 1 м и выходящим: диаметром 150 мм, длиной 1,5 м;

- 2 колонны объемом 34 м³:

К-1А/1 - ректификационная колонна с трубопроводом стабилизационного конденсата входящим: диаметром 100 мм, длиной 3 м, производительностью 11 м³/ч; выходящим с дизельным топливом: диаметром 100 мм, длиной 16 м, производительностью 11 м³/ч; выходящим с бензином: диаметром 100 мм, длиной 12 м, производительностью 11 м³/ч;

К-1А/2 - колонна стабилизации конденсата производительностью 22,5 м³/ч с трубопроводом входящим: диаметром 57 мм, длиной 4 м и выходящим: диаметром 100 мм, длиной 2,5 м;

- 3 насоса с колонны К1А/2 по перекачке стабильного конденсата производительностью 10 м³/ч с трубопроводом входящим: диаметром 87 мм, длиной 0,5 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 1 м;

- 2 насоса по подаче бензина на орошение производительностью 8 м³/ч с трубопроводом входящим: диаметром 87 мм, длиной 0,5 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 1 м.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с метанолом, в результате которой происходят разлив метанола и его испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св -свободный объем помещения, м³;

V_св= V_пK= (22×18×3,5)0,8 = 1108,8 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре t_p, вычисляемая по формуле (2) НПБ, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха, допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/(кг×К);

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

Н_i- удельная теплота сгорания, Дж/кг;

т -масса паров жидкости, поступивших в помещение в результате аварии, кг, рассчитывается по формуле (21) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с*.

 

* Примечание - При высокой скорости испарения масса паров, вычисленная по формуле 21 НПБ, может превысить исходную массу разлившейся жидкости. В таком случае массу паров принимают равной массе жидкости.

 

F_и - площадь испарения, определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (396 м²),так как она меньше рассчитанной площади разлива метанола (12500 м²);

W-интенсивность испарения, кг/(с×м²); определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса метанола, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_p, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, равна 1.

 КПа,

W= 10^-6×1××27,53 = 0,00016 кг/с×м²,

т = 0,00016×396×3600 = 228,1 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.21 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения горячей насосной УПМТ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 5,7 м

Высота h = 2,5 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Бензин: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Удельная теплота сгорания: 43000 кДж/кг.

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 43590 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении горячей насосной осуществляется перекачка насосами моторного топлива с установки получения моторного топлива (УПМТ):

- 2 насоса Н-1г с колонны К1А/1 со стабилизационным конденсатом с трубопроводами: входящим - диаметром 57 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 100 мм, длиной 0,5 м;

- 2 насоса Н-2г (один в резерве) производительностью 2 м³/ч;

- 1 насос Н-3г по перекачке дизельного топлива производительностью 50 т/сут;

- 1 насос Н9А по перекачке охлаждающей жидкости;

- 2 насоса H10/1,2 по перекачке бензина;

- 2 насоса H10/3,4 по перекачке ШФЛУ;

- 6 насосов Н10А по перекачке метанола производительностью 1 м³/ч (0,0003 м³/с) с трубопроводами: входящим - диаметром 108 мм, длиной 1,5 м и выходящим - диаметром 57 мм, длиной 2 м.

Ручное отключение, расчетное время отключения принимается равным 300 с по НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

 

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода после насоса по перекачке метанола с разливом метанола и испарением с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св -свободный объем помещения, м³;

V_св= V_пK= (6×5,7×2,5)0,8 = 68,4 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре, r_в =1,29 кг/м³;

С_р - теплоемкость воздуха, допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К;

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_i - теплота сгорания, Дж/кг.

Определяется масса паров жидкости, поступивших в помещение в результате аварии, кг, по формуле (21) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с*.

 

* Примечание - При высокой скорости испарения, масса паров, вычисленная по формуле 21 НПБ, может превысить исходную массу разлившейся жидкости. В таком случае массу паров принимают равной массе жидкости.

 

F_н- площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м².

Определяется объем метанола, вышедшего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем метанола, вышедшего из трубопроводов, м³,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем метанола, вышедшего из трубопроводов до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,0003×300 = 0,09 м³,

V_2т - объем метанола, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = π(L₁ + L₂),

где r_l,2 - внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2 - длина трубопроводов до задвижек, м.

V_2т = 3,14(0,048²×1,5 + 0,025²×2) = 0,014 м³,

V_ав= V_т = 0,09 + 0,014 = 0,104 м³.

За площадь испарения принимается площадь помещения (34,2 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива метанола (104 м²).

2.2 W- интенсивность испарения, кг/(с×м²), определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса метанола, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_p, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, равна 1.

 КПа,

W= 10^-6×1××27,53 = 16×10^-4 кг/с×м²,

т = 16×10^-4×34,2×3600 = 19,7 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.22 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения опытной установки получения дизельного топлива (ОУПДТ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 42 м

Ширина b=12 м

Высота h = 8 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 14 °С.

Молекулярная масса: 114,23 кг/моль.

Плотность: 702,52 кг/м³.

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 43590 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находится опытная установка получения дизельного топлива из конденсата в составе:

- колонна ректификационная К-1 с конденсатом (объем конденсата 1 м³) производительностью 60 т/сут (0,69 кг/с), давлением 590 кПа, с трубопроводами: входящим - длиной 1,5 м, диаметром 108 мм; выходящим - длиной 12 м, диаметром 108 мм;

- колонна отпарная К-2 с дизельным топливом (объем дизельного топлива 1 м³) производительностью 35 т/сут (0,4 кг/с), давлением 590 кПа с трубопроводами: входящим - длиной 1 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 0,7 м; диаметром 57 мм;

- теплообменник с дистиллятом бензина, объемом 1,1 м³, производительностью 35 т/сут (0,4 кг/с), давлением 590 кПа с трубопроводами: входящим - длиной 0,5 м, диаметром 108 мм; выходящим - длиной 2 м, диаметром 57 мм;

- емкость-сепаратор ЕС-1 объемом 1,5 м³, производительностью 35 т/сут (0,4 кг/с), давлением 590 кПа;

- теплообменник Т-2 с дистиллятом бензина АИ-66, объемом 0,3 м³, производительностью 35 т/сут (0,4 кг/с), давлением 150 кПа с трубопроводами: входящим - длиной 2 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 5 м, диаметром 57 мм;

- теплообменник Т-1 с дистиллятом бензина АИ-66, объемом 0,4 м³, давлением 590 кПа с трубопроводами: входящим - длиной 2 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 5 м, диаметром 57 мм;

- емкость выветривателя Е-1 с конденсатом, объемом 6,4 м³, производительностью 60 т/сут (0,69 кг/с), давлением 200 кПа с трубопроводами: входящим - длиной 6 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 4 м, диаметром 57 мм;

- 2 разделителя Р-1 и Р-2 с конденсатом и водометанольным раствором (BMP), объемом 1,5 м³, давлением 2450 кПа с трубопроводами: входящим - длиной 6 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 4 м, диаметром 57 мм;

- 2 теплообменника Т-3 и Т-4 с конденсатом и водой, объемом 0,06 м³, производительностью 60 т/сут (0,69 кг/с) с трубопроводами: входящим - длиной 0,2 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 0,2 м, диаметром 57 мм;

- 2 сепаратора С-1 и С-2 с газом, объемом 3 м³, производительностью 550 тыс. м³/сут (6,4 м³/с), давлением 80 кг/см² (7845 кПа) с трубопроводами: входящим - длиной 6 м, диаметром 114 мм; выходящим - длиной 4 м, диаметром 114 мм;

- теплообменник с газом, объемом 0,06 м³, производительностью 550 тыс. м³/сут (6,4 м³/с), давлением 2550 кПа с трубопроводами: входящим - длиной 0,2 м, диаметром 57 мм; выходящим - длиной 0,2 м, диаметром 57 мм.

Автоматическое отключение подачи газа без резервирования, время отключения принимается согласно п.7 НПБ 105 [1] (далее НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимается разгерметизация сепаратора с выходом газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK = (42×12×8)0,8 = 3225,6 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.3 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³.

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_a = 0,01PV,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_а = 0,01×7845×3 = 235,35 м³,

V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 6,4×120 = 768 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(L₁ + L₂),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2 - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×7845(0,046²×6 + 0,0464) = 4,93 м³,

V_т = 768 + 4,93 = 772,93 м³,

V_ав= 772,93 + 235,35 = 1008,28 м³.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m - масса горючего газа, кг, вышедшего в результате расчетной аварии, определяется по формуле (6) НПБ:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т= 1008,28×0,63 = 635,2 кг.

2.5 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3. Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.23 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения печного отделения (конденсат) ОУПДТ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 10 м

Высота h= 5,5 м

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Газовый конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки н-октана: 14 °С.

Молярная масса: 114,23 кг/моль.

Плотность: 702,52 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещено оборудование для подогрева газового конденсата.

Оборудование:

- 2 печи (в работе одна), газ используется в качестве топлива;

-коллектор с конденсатом производительностью 60 т/сут (0,001 м³/с), давлением 9 кг/см², с общим объемом трубопровода 0,11 м³.

Отключение ручное, время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора с газовым конденсатом, разлив конденсата и его испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса паров, вышедших в помещение в результате аварийной ситуации, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (принимается равным 0,3 по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK= (6×10×5,5)0,8 = 264 м³;

где V_п- объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_п - плотность паров при расчетной температуре, кг/м³;

,

где V₀ -мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

М - молярная масса, м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для октана (С₈Н₁₈): ;

% (об),

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем конденсата, поступившего при аварийной ситуации, м³:

V_a=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_a = 0,001×300 = 0,3 м³,

2.3 Определяется масса паров, поступивших в результате аварийной ситуации, кг:

m= WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (60 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива конденсата (300 м²).

W = 10^-6hР_н,

где М - молекулярная масса, кг/кмоль;

h -коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

Р_н -давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_р, кПа;

 КПа,

где А, В, С -константы Антуана;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси;

W= 10^-6×1××3,16 = 0,000033 =3,3×10^-5 кг/(с×м²);

m = 3,3×10^-5×60×3600 = 7,128 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3. Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.24 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения печного отделения (дизельное топливо) ОУПДТ

1. Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 9 м

Ширина b = 6 м

Высота h= 5,5 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄) (в качестве топлива): горючий газ (ГГ). Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Брутто-формула: С_12,343Н_23,899.

Плотность: 804 кг/м³.

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Температура вспышки: 48 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,61% (об.).

Низшая теплота сгорания: 43,59 МДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении печного отделения осуществляется подогрев дизельного топлива выше температуры вспышки, имеется оборудование:

- печь с газовым котлом, газ используется в качестве топлива;

- коллектор с дизтопливом производительностью 12,44 м³/ч (0,0035 м³/с), диаметром 57 мм, длиной 5 м.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация коллектора с дизельным топливом, разлив и испарение с площади разлива.

В помещение в результате расчетной аварии поступают пары ЛВЖ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

, кПа,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа;

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, принимается равным 0,3 по табл. 2 НПБ;

V_св - свободный объем помещения, м³, равен 237,6 м³;

V_св = V_пK= (9×6×5,5)0,8 = 237,6 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

m - масса паров дизтоплива, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре t_p,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С, принимается равной 61 °С по п. 10 НПБ;

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для дизельного топлива (С_12,343H_23,899): ;

% (об),

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем дизельного топлива, разлившегося в результате аварии, м³.

V_a=qT+ V_т,

где q - производительность коллектора, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_т - объем трубопровода, м³;

V_т= πr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода, м;

V_a= 0,0035×300 + 3,14×0,025²×5 = 1,06 м³.

2.3 Определяется масса паров, поступивших в результате аварийной ситуации, кг:

m = WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (54 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива конденсата (1060 м²).

W = 10^-6hР_н,

где М- молярная масса, кг/кмоль;

h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_p, кПа;

, кПа,

где А, В, С - константы Антуана;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси;

 кПа,

W= 10^-6×1××1,82 = 2,4×10^-5 кг/(с×м²);

m = 2,4×10^-5×54×3600 = 4,67 кг.

2.4 Рассчитывается избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки более 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории Б.

 

А.1.25 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения регенерации ДЭГ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 60 м

Ширина b = 18 м

Высота h=9 м

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С -абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Диэтиленгликоль (ДЭГ): горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/кмоль.

Плотность: 1119 кг/м³.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Удельная теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Цех регенерации ДЭГ расположен в помещении с антресолью.

На 1-м этаже расположено оборудование:

- 2 емкости с ДЭГом: Е-4 (РДЭГ) и Е-8 (ДЭГ) объемом 50 м³;

- 4 фильтра тонкой очистки (ВФ с емкостью Е-8) производительностью 10 м³/ч, давлением 1 кг/см², диаметром 1000 мм, высотой 2 м, с трубопроводами: входящим (на каждый) - диаметром 100 мм, длиной 1 м и выходящим - диаметром 100 мм, длиной 1 м;

- 2 фильтра предварительной очистки (Ф-1,2 с емкостью Е-4) производительностью 20 м³/ч, давлением 1 кг/см², диаметром 700 мм, высотой 1,5 м, с трубопроводами (на каждый): входящим - диаметром 250 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 250 мм, длиной 0,5 м;

- 10 насосов Н-10 подачи ДЭГа в абсорберы производительностью 20 м³/ч;

- коллектор диаметром 150 мм, длиной 22 м;

- 2 насоса Н1-1,2 подачи ДЭГа для уплотнения Н10, производительностью 1 м³/ч с трубопроводами (на каждый): входящим - диаметром 57 мм, длиной 1 м и выходящим - диаметром 32 мм, длиной 1 м;

- 2 колонны К-1 (№ 1, 2) регенерации ДЭГа, подача НДЭГа производительностью 1 м³/ч с трубопроводом РДЭГа диаметром 150 мм, длиной 1 м;

- 2 емкости разделительные Р1. 1,2 объемом 25 м³ (НДЭГ) с трубопроводом НДЭГа диаметром 108 мм, длиной 1 м;

- 2 насоса Н2-1,2 метанола, производительностью 1 м³/ч с трубопроводами: входящим - диаметром 100 мм, длиной 1м и выходящим - диаметром 57 мм, длиной 1 м;

- 5 насосов Н4, подачи НДЭГа на колонну производительностью 10 м³/ч с трубопроводами: входящим - диаметром 108 мм, длиной 1,5 м и выходящим - диаметром 108 мм, длиной 4 м;

на антресоли расположено оборудование:

- емкость Р2.1 с рефлюксом объемом 15 м³;

- емкость Р2.2 с метанолом объемом 15 м³.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимаются разгерметизация емкости с метанолом, разлив метанола и его испарение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве. Z =0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK= (6×5,7×2,5)0,8 = 68,4 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K-коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, вычисляемая по формуле (2) НПБ, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С_p - теплоемкость воздуха, (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/(кг×К);

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

m - масса паров жидкости, поступивших в помещение в результате аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m = WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с;

F_и- площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (1080 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива метанола (1500 м²);

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²); определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_p, кПа;

, кПа,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p- расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1),

 кПа,

W= 10^-6×1××27,52 = 1,6×10^-4 кг/(с×м²);

m = 1,6×10^-4×1080×3600 = 622,08 кг.

Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.26 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения регенерации метанола

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 18 м

Ширина b= 12 м

Высота h = 8 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p=35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Молярная масса: 32,04 кг/моль.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса

В помещении (с антресолью) осуществляется регенерация метанола.

На первом этаже расположено оборудование:

- емкость с промстоками объемом 25 м³;

- колонна регенерации метанола объемом 64 м³, производительностью 2 м³/ч, с трубопроводами: входящим (метанольная вода - 15% метанола) - диаметром 300 мм, длиной 20 м; выходящим (80% метанола) - диаметром 300 мм, длиной 20 м;

- 3 теплообменника с трубопроводами: входящим диаметром 159 мм, длиной 6 м; выходящим - диаметром 57 мм, длиной 2 м;

- 3 насоса перекачки метанола производительностью 1 м³/ч; с трубопроводами: входящим - диаметром 35 мм, длиной 1 м; выходящим - диаметром 35 мм, длиной 1 м;

- 6 насосов производительностью 2,5 м³/ч; с трубопроводами: входящим - диаметром 57 мм, длиной 0,2 м; выходящим - диаметром 57 мм, длиной 2 м.

На антресоли расположено оборудование:

- емкость с метанолом объемом 25 м³; трубопровод диаметром 89 мм, длиной 1 м;

- разделитель (15% метанола) объемом 10 м³; трубопровод диаметром 89 мм, длиной 1 м.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация емкости с метанолом, разлив метанола и его испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z- коэффициент участия горючего вещества во взрыве. Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK= (18×12×8)0,8 = 1382,4 м³;

где V_п -объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С - теплоемкость воздуха (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

Т₀ - начальная температура воздуха, К;

т - масса паров жидкости, поступивших в помещение в результате аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m = WF_иT,

где Т- время испарения, принимается 3600 с;

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения, т.к. она меньше рассчитанной площади разлива метанола (25000 м²);

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²); определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса, кг/кмоль;

P_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_p, кПа;

, кПа,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1);

 кПа,

W= 10^-6×1××27,52 = 1,56×10^-4 кг/(с×м²).

2.2 Определяется масса паров метанола, поступивших в результате аварийной ситуации, кг:

m = 1,56×10^-4×216×3600 = 121,3 кг.

2.3 Рассчитывается избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.27 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения регенерации ТЭГ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 54 м

Ширина b= 18 м

Высота h= 10 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

 

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Триэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Температура вспышки: 154 °С.

Молярная масса: 150,18 кг/кмоль.

Плотность: 1119 кг/м³.

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 14 °С.

Молярная масса: 114,23 кг/моль.

Плотность: 702,52 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении цеха происходит регенерация триэтиленгликоля (ТЭГ).

Оборудование:

- емкость с регенерированным ТЭГ (РТЭГ) объемом 50 м³ с трубопроводом входящим: диаметром 57 мм, длиной 1 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 1,5 м;

- 8 насосов по перекачке РТЭГ производительностью 10 м³/ч (0,003 м³/с) с трубопроводом входящим: диаметром 89 мм, длиной 1,5 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 2 м;

- 2 насоса по перекачке воды;

- 2 насоса по перекачке антифриза (50% - ТЭГ, 50% - вода) производительностью 23 м³/ч (0,0064 м³/с) с трубопроводами входящим: диаметром 57 мм, длиной 0,5 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 0,5 м;

- емкость с водой объемом 5,7 м³;

- емкость с антифризом объемом 5,7 м³;

- насос по перекачке конденсата производительностью 23 м³/ч (0,0064 м³/с) с трубопроводом диаметром 57 мм, длиной 1 м;

- насос по перекачке антифриза производительностью 23 м³/ч (0,0064 м³/с) с трубопроводом входящим: диаметром 57 мм, длиной 0,5 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 0,5 м;

- 2 емкости с насыщенным ТЭГом (НТЭГ) объемом 18 м³ с трубопроводом входящим: диаметром 89 мм, длиной 0,5 м и выходящим: диаметром 89 мм, длиной 0,5 м;

- 2 колонны регенерации ТЭГ объемом 24 м³, производительностью 20 м³/ч (0,006 м³/с), с трубопроводом входящим: диаметром 89 мм, длиной 12 м и выходящим: диаметром 159 мм, длиной 7 м;

- насос по перекачке рефлюкса производительностью 23 м³/ч (0,0064 м³/с) с трубопроводом входящим: диаметром 57 мм, длиной 1 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 1,5 м;

- 2 насоса по перекачке РТЭГ производительностью 33 м³/ч (0,009 м³/с) с трубопроводом входящим: диаметром 89 мм, длиной 1,5 м и выходящим: диаметром 89 мм, длиной 2 м;

- 3 насоса по перекачке НТЭГа производительностью 33 м³/ч (0,009 м³/с) с трубопроводом входящим: диаметром 89 мм, длиной 1,5 м и выходящим: диаметром 89 мм, длиной 2 м;

- 2 блока фильтров РТЭГ, состоящих из двух фильтров производительностью 20 м³/ч (0,006 м³/с), объемом 0,2 м³, давлением 4 кг/см² с трубопроводом входящим: диаметром 159 мм, длиной 1,5 м и выходящим: диаметром 159 мм, длиной 0,5 м;

- магнитный фильтр РТЭГ производительностью 20 м³/ч (0,006 м³/с), объемом 1 м³, давлением 4 кг/см² с трубопроводом входящим: диаметром 89 мм, длиной 1 м и выходящим: диаметром 89 мм, длиной 5 м;

- 3 рабочие емкости с РТЭГ производительностью 20 м³/ч (0,006 м³/с), объемом 25 м³ с трубопроводом входящим: диаметром 89 мм, длиной 2 м и выходящим: диаметром 159 мм, длиной 2,5 м;

- 2 вакуумных насоса;

- 2 разделителя с трубопроводом входящим: диаметром 159 мм, длиной 0,5 м и выходящим: с конденсатом: диаметром 57 мм, длиной 3 м и рефлюксом диаметром 89 мм, длиной 2 м.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода насоса по перекачке конденсата. В помещение в результате расчетной аварии поступают пары ЛВЖ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

, кПа,

где Р_max- максимальное давление взрыва, кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров, вышедших в результате аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK = (54×18×10)0,8 = 7776 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K-- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_п - плотность паров при расчетной температуре,кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для октана (С₈Н₁₈):;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2. Определяется объем конденсата, поступившего в помещение в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем конденсата, вышедшего из трубопровода, м³:

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем конденсата, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - производительность, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,0064×300 = 1,92 м³,

V_2т - объем конденсата, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода, м.

V_2т = 3,14×0,025²×1 = 0,002 м³,

V_ав = V_т = 1,92 + 0,002 = 1,922 м³.

2.3 Определяется масса паров конденсата, поступивших в помещение в результате испарения, кг:

m=m_p,

где m - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

m = WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и- площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (972 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива конденсата (1992 м²);

Т- время испарения, с;

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н -давление насыщенного пара при расчетной температуре, кПа;

, кПа,

где А, В, С - константы Антуана;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1);

t_p - расчетная температура, °С;

 кПа,

W= 10^-6×1××3,4 = 3,6×10^-5 кг/(с×м²).

2.4. Определяется масса конденсата, испарившегося с поверхности разлива, кг:

m = 3,6×10^-5×972×3600 = 125,97 кг.

2.5. Рассчитывается избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3. Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.28 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения печи огневой регенерации метанола (ДЭГ, ТЭГ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 6м

Высота h=4 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,03 кг/кмоль.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Удельная теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Диэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/моль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Триэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Температура вспышки: 154 °С.

Молярная масса: 150,18 кг/кмоль.

Плотность: 1119 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находится печь огневой регенерации. В печи посредством открытого огня (газовая горелка) происходит подогрев труб с метанолом, ДЭГом или ТЭГом.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется, при условии отсутствия в помещении других горючих веществ и/или материалов, кроме горючего газа, который сжигается в качестве топлива. Вероятность разгерметизации трубопровода, не имеющего соединительных элементов ничтожно мала, поэтому расчет на аварийное поступление в помещение метанола, ДЭГа или ТЭГа не производится.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1], помещение, в котором обращающийся горючий газ используется в качестве топлива, относится к категории Г.

 

А.1.29 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения арматурного блока печи огневой регенерации метанола

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =12 м

Ширина b= 5м

Высота h = 3 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении арматурного блока печей огневой регенерации метанола расположено следующее оборудование:

- коллектор с метанолом производительностью 20 м³/ч (0,006 м³/с), диаметром 108 мм, длиной 16 м с трубопроводом от коллектора до печи диаметром 108 мм, длиной 6 м;

- коллектор газа производительностью 4 тыс. м³/сут (0,05 м³/с), давлением 4 кг/см² (392 кПа), диаметром 89 мм, длиной 8 м;

- 3 трубопровода с газом от коллектора до крана на печь диаметром 57 мм, длиной 2,5 м. Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора с топливным газом. В помещение в результате расчетной аварии поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z =0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (12×5×3)0,8 = 144 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V₂ - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 0,05×300 = 15 м³,

V_2т = 0,01pР(L₁ + L₂×3),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r_1,2 - внутренний радиус трубопровода, м;

L_1,2 - длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×392(0,041²×8 + 0,025²×2,5×3) = 0,2 м³,

V_ав= 15+ 0,2= 15,2м³.

2.3 Определяется масса газа, выделившегося при расчетной аварии, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 15,2×0,634 = 9,6 кг

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.29а Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения арматурного блока печи огневой регенерации ДЭГа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =18 м

Ширина b= 5 м

Высота h = 3 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Диэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Молекулярная масса: 106,12 кг/моль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении арматурного блока печей огневой регенерации ДЭГа расположено следующее оборудование:

- коллектор с ДЭГом производительностью 20 м³/ч (0,006 м³/с), диаметром 108 мм, длиной 16 м с трубопроводом от коллектора до печи: диаметром 108 мм, длиной 6 м;

- коллектор газа производительностью 4 тыс. м³/сут (0,046 м³/с), давлением 4 кг/см² (392,3 кПа), диаметром 89 мм, длиной 15 м;

- 3 трубопровода с газом от коллектора до крана на печь диаметром 57 мм, длиной 2,5 м. Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора с топливным газом. В помещение в результате расчетной аварии поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (18×5×3)0,8 = 216 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н -- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,046×300 = 13,8 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(L₁ + L₂×3),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r_1,2 - внутренний радиус трубопровода, м;

L_1,2 - длина трубопроводов

V_2т = 0,01×3,14×392,3(0,041²×15 + 0,025²×2,5×3) = 0,37 м³,

V_ав = 13,8 + 0,37= 14,17м³.

2.2 Определяется масса газа, выделившегося при аварии, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т= 14,17×0,63 = 8,93 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.29б Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения арматурного блока печи огневой регенерации ТЭГа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 18 м

Ширина b = 5 м

Высота h = 4,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Триэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 150,18 кг/моль.

Плотность: 1119 кг/м³.

Температура вспышки: 154 °С.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении расположена арматура печи огневой регенерации ТЭГа.

Оборудование:

- коллектор с ТЭГом производительностью 17,5 м³/ч (0,005 м³/с), диаметром 108 мм, длиной 29 м, с трубопроводом от коллектора до печи диаметром 108 мм, длиной 4 м;

- коллектор газа производительностью 300 м³/ч (0,08 м³/с), давлением 3 кг/см² (294 кПа), диаметром 89 мм, длиной 20 м;

- 3 трубопровода с газом от коллектора до крана на печь диаметром 57 мм, длиной 2 м. Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора с топливным газом. В помещение в результате расчетной аварии поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (18×5×4,5)0,8 = 324 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³,

V_ав = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - время определяемое по п. 7 НПБ, с;

V_1т = 0,08×300 = 24 м³,

V_2т = 0,01πР(L₁ + L₂),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r_1,2 - внутренний радиус трубопровода, м;

L_1,2 - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т= 0,01×3,14×294(0,041²×20 + 0,025²×2×3) = 0,34 м³,

V_ав= 24 + 0,34 = 24,34 м³.

2.2 Определяется масса газа, выделившегося при расчетной аварии, кг

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 24,34×0,632 = 15,38 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.30 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной цеха регенерации ДЭГа и метанола (ЦРДиМ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 18 м

Ширина b= 12 м

Высота h=3,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Диэтиленгликоль (ДЭГ): горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении насосной цеха ДЭГа и метанола происходит перекачка ДЭГа и метанола.

Оборудование:

- 2 насоса Н-10А по перекачке метанола производительностью 2,5 м³/ч (0,0007 м³/с) с трубопроводом диаметром 57 мм, длиной 3,2 м;

- 10 насосов Н10 по перекачке ДЭГ, производительностью 10 м³/час (0,003 м³/с) с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 57 мм, длиной 1,5 м;

- 2 насоса Н-3А по перекачке промстоков, производительностью 5 м³/час (0,0014 м³/с);

- 4 насоса Н2 по перекачке метанола, производительностью 100 л/час (0,028 л/с) с трубопроводами: входящим - диаметром 15 мм, длиной 2 м и выходящим - диаметром 15 мм, длиной 5 м;

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода насоса по перекачке метанола, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве. Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK= (18×12×3,5)0,8 = 604,8 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха, (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

Т₀ -начальная температура воздуха, К;

т - масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение в результате аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м².

2.2 Определяется объем разлившегося метанола, м³:

V_а = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем метанола, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - производительность насоса, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т=0,0007×300 = 0,21 м³;

V_2т - объем метанола, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = π(r²×L),

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода до задвижек, м.

V_2т = 3,14×0,025²×3,2 = 0,0063 м³,

V_а = 0,21 + 0,0063 = 0,2163 м³ (216,3 л).

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (216 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива метанола (216,3 м²).

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²), определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_p, кПа;

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1);

 КПа,

W= 10^-6×1××27,53 = 16×10^-4 кг/с×м²,

т = 16×10^-4×216×3600 = 124,416 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.31 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения емкостей ЦРДиМ

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l =18 м

Ширина b = 12 м

Высота h = 8 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Диэтиленгликоль (ДЭГ): горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Емкостная расположена в помещении с антресолью.

Оборудование нижнего уровня:

- две емкости с ДЭГом объемом 50 м³ с трубопроводами: входящим диаметром 108 мм, длиной 2 м и выходящим диаметром 159 мм, длиной 5 м;

- фильтр тонкой очистки ДЭГа объемом 2 м³, производительностью 1 м³/ч, с давлением 1,5 кг/см² с трубопроводами: входящим - диаметром 57 мм, длиной 2,5 м и выходящим - диаметром 89 мм, длиной 1 м;

Оборудование на антресоли:

- два разделителя с ДЭГом объемом 25 м³, производительностью 20 м³/ч давлением 4 кг/см² с трубопроводами: входящим - диаметром 159 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 108 мм, длиной 1 м;

- выветриватель с ДЭГом объемом 15 м³, производительностью 20 м³/ч, давлением 3 кг/см² с трубопроводами: входящим - диаметром 108 мм, длиной 1 м и выходящим - диаметром 108 мм, длиной 1 м;

- емкость с промстоками объемом 25 м³ с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м;

- разделитель промстоков объемом 10 м³ с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м;

- емкость с метанолом объемом 25 м³ с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 89 мм, длиной 0,5 м.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация емкости с метанолом, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, Z=0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK= (18×12×8)0,8 = 1382,4 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K-коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р- теплоемкость воздуха (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

T₀ - начальная температура воздуха, К;

m - масса паров жидкости, поступивших в помещение в результате аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и- площадь испарения, м²;

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²); определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса метанола, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_p, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1).

2.2 Определяется объем метанола, поступившего в результате расчетной аварии:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем метанола в емкости, м³;

V_т - объем метанола, вышедшего из трубопроводов, м³:

V_т = π(L₁ + L₂),

где r_1,2 - внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2 - длина трубопроводов, м.

V_т = 3,14(0,04²×0,5 + 0,04²×0,5) = 0,005 м³,

V_ав = 25 + 0,005 = 25,005 м³.

2.3 Определяется площадь испарения метанола, м².

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (216 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива метанола (25005 м²).

2.4 Определяется масса паров метанола, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг:

m = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

m=WF_иT,

 КПа,

W= 10^-6×1××27,53 = 16×10^-4 кг/с×м²,

т = 16×10^-4×216×3600 = 124,416 кг.

2.5 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.32 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения цеха насосно-емкостного оборудования (ЦНЕО)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 48 м

Ширина b = 18 м

Высота h = 8 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p= 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Триэтиленгликоль: горючая жидкость.

Молярная масса: 150,18 кг/кмоль.

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 14 °С.

Молярная масса: 114,23 кг/моль.

Плотность: 702,52 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении емкостного зала размещено оборудование для дегазации и отделения ТЭГа от газа, конденсата и рефлюкса. Оборудование:

- 2 дегазатора объемом 6 м³, давлением 4 кг/см², производительностью по газу 250 м³/ч (0,07 м³/с) (50% объема дегазатора занимает газ, 50% объема занимает ТЭГ) с трубопроводом газа длиной 1,5м, диаметром 57 мм и трубопроводом (НТЭГ 94%) длиной 3 м, диаметром 89 мм;

2 блока фильтров состоящих:

- из фильтра тонкой очистки объемом 0,5 м³, давлением 4,5 кг/см², с трубопроводами: входящим - длиной 2 м, диаметром 87 мм и выходящим - длиной 1,5 м, диаметром 87 мм;

- магнитного фильтра объемом 1,5 м³, давлением 4,5 кг/см², с трубопроводами: входящим - длиной 0,5 м, диаметром 87 мм и выходящим - длиной 0,5 м, диаметром 87 мм;

- 6 теплообменников производительностью 13 м³/ч, давлением 1,9 кг/см², с трубопроводами: входящим - длиной 1 м, диаметром 87 мм и выходящим - длиной 4 м, диаметром 87 мм;

- 1 емкость с антифризом (70% ТЭГ, 30% вода) объемом 10 м³ с трубопроводом длиной 1 м, диаметром 87 мм;

- 2 рефлюксных разделителя объемом 10 м³ (1 м³ - конденсат), давление - атмосферное с трубопроводами с конденсатом длиной 2 м, диаметром 57 мм и водой длиной 2 м, диаметром 57 мм;

- 1 емкость резервная с ТЭГом объемом 50 м³, давление - атмосферное;

- 4 насоса по перекачке рефлюкса производительностью 2 м³/ч с трубопроводами: входящим длиной 1,5 м, диаметром 35 мм и выходящим длиной 1,5 м, диаметром 35 мм;

- 3 насоса по перекачке конденсата производительностью 1,5 м³/ч с трубопроводами: входящим длиной 1,5 м, диаметром 35 мм и выходящим длиной 1,5 м, диаметром 35 мм;

- 2 насоса по перекачке антифриза производительностью 3 м³/ч с трубопроводами: входящим длиной 1,5 м, диаметром 89 мм и выходящим длиной 2 м, диаметром 89 мм;

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация дегазатора и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max- максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m- масса газа вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z- коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK= (48×18×8)0,8 = 5529,6 м³;

где V_п- объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_a = 0,01P₁V,

где Р₁ - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³.

V_a= 0,01×392×3 = 11,76 м³,

V_т - объем газа вышедшего из трубопровода, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из аппарата до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из аппарата после его отключения, м³.

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,07×300 = 21 м³,

V_2т = 0,01πP₂(r²×L),

где P₂ - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L- длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×392×0,025²×1,5 = 0,01 м³,

V_т = 21+ 0,01 = 21,01 м³,

V_ав = 11,76 + 21,01 = 32,77 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 32,77×0,632 = 20,7 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.33 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока предохранительных клапанов

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b=3 м

Высота h = 2,5 м

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Оборудование:

- трубопровод диаметром 500 мм, длиной 5 м, давлением 60 кг/см² (газ стоит);

- 4 трубопровода диаметром 200 мм, длиной 1 м.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода с газом и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Избыточное давление взрыва, кПа, определяется по формуле:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, поступившего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (6×3×2,5)0,8 = 36 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м;

V_т= 0,01×3,14×5884×0,25²×5 = 57,74 м³,

V_ав = 57,74м³.

2.3 Определяется масса поступившего при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 57,74×0,634 = 36,6 кг,

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.34 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосно-компрессорного оборудования газонаполнительной станции

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l = 4 м

Ширина b = 3 м

Высота h = 6 м

Расчетная температура воздуха t_p=35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Пропан (С₃Н₈): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 44,09 кг/кмоль.

Плотность жидкой фазы: 528 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходят перекачка и компримирование пропана.

Оборудование:

- насос по перекачке жидкой фазы пропана производительностью 8 м³/ч (0,133 л/с), давлением 0,78 МПа с общим объемом трубопровода 0,015 м³;

- насос по перекачке жидкой фазы пропана производительностью 8 л/мин (0,133 л/с), давлением 1,08 МПа, с общим объемом трубопровода 0,015 м³;

- 2 компрессора (паровая фаза пропана) производительностью 3,3 м³/мин (0,055 м³/с), давлением 1,08 МПа, с общим объемом трубопровода 0,03 м³.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода компрессора и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Избыточное давление взрыва, кПа, определяется по формуле:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, поступившего в результате расчетной аварии, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать 0,5 по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (4×3×6)0,8 = 57,6 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_т - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для пропана (С₃Н₈: ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,055×300 = 16,5 м³,

V_2т = 0,01πPV,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода, м³;

V_2т = 0,01×0,03×1080 = 0,324 м³,

V_ав = 16,5 + 0,324 = 16,824 м³.

2.3 Определяется масса поступившего в результате расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 16,824×1,743 = 29,32 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.35 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения наполнения баллонов пропаном

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 5 м

Ширина b = 4 м

Высота h = 6 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Пропан (С₃Н₈): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 44,09 кг/кмоль.

Плотность жидкой фазы: 528 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит наполнение баллонов пропаном.

Оборудование:

- коллектор сжиженного пропана производительностью 4,5 м³/ч (0,00125 м³/с), с общим объемом трубопроводов 0,03 м³, давление 11 кг/см²;

- 6 баллонов со сжиженным пропаном, объемом 0,03 м³.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора сжиженного пропана.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (5×4×6)0,8 = 96 м³,

где V_п- объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8.

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для пропана (С₃Н₈): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,00125×300 = 0,375 м³,

V_2т = 0,01PV,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода, м³;

V_2т = 0,01×0,03×1080 = 0,324 м³,

V_ав = 0,699 м³.

2.3 Определяется масса поступившего в результате расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 0,699×1,743 = 1,22 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.36 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения турбокомпрессорного агрегата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 15 м

Ширина b = 9 м

Высота h = 8 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Пропан (С₃Н₈): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 44,09 кг/кмоль.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит компримирование пропана. Оборудование:

- турбокомпрессорный агрегат (ТКА) (топливо - метан);

- компрессор пропана, производительность 14,3 тыс. м³/час (3,972 м³/с), давлением 13,8 кг/см² с трубопроводом длиной 17 м, диаметром 325 мм;

- маслобак объемом 1,5 м³.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода компрессора и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (15×9×8)0,8 = 864 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8.

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для пропана (С₃Н₈: ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 3,972×12 = 476,64 м³,

V_2т = 0,01πP(r²L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r– внутренний радиус трубопровода, м;

L – длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м;

V_2т = 0,01×3,14×1353(0,156²×17) = 17,57 м³,

V_ав = 494,21 м³.

2.3 Определяется масса поступившего в результате расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 494,21×1,743 = 861,4 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ, в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.37 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратов воздушного охлаждения (АВО) масла

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 5 м

Ширина b = 3 м

Высота h=3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н = 3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит воздушное охлаждение масла.

Оборудование:

- аппарат воздушного охлаждения (АВО) масла объемом 100 л, производительностью 2 м³/ч (0,0006 м³/с) с трубопроводом объемом 0,004 м³.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация АВО масла.

Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю, поэтому рассчитываются критерии только пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

2.2 Определяется объем масла, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а- объем аппарата, м³;

V_т - объем масла, вышедшего из трубопровода, м³:

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем масла, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,0006×300 = 0,18 м³;

V_2т - объем масла, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³:

V_2т = 0,004 м³;

V_т = 0,18 + 0,004 = 0,184м³;

V_aв = 0,1 +0,184 = 0,284м³.

2.2 Определяется количество материала пожарной нагрузки, кг:

G = V_авr;

где r - плотность масла, кг/м³;

V_ав - объем масла, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

G= 0,284×875 = 248,5 кг.

2.3 Определяется пожарная нагрузка, МДж:

Q = 248,5×43,11 = 10712,8 МДж.

2.4 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

Площадь размещения пожарной нагрузки принимается по п. 7 НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки, принимается площадь помещения (15 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива (142 м²).

 МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В3 (g = 181÷1400 МДж/м²), если не выполняется неравенство:

Q ≥ 0,64g_тH₂,

где g_т = 1400 МДж/м² при 181 МДж/м² ≤ g≤1400 МДж/м²;

H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м.

10712,8 ≥ 0,64×1400×3² = 8064 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение переходит в категорию В2.

 

А.1.38 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения пункта распределения метанола

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 12 м

Ширина b=6 м

Высота h = 4 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Метанол (СН₄О): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Пункт распределения метанола служит для подачи метанола в газопровод.

Оборудование:

- коллектор диаметром 57 мм, длиной 21 м, производительностью 1,5 м³/ч (0,0004 м³/с), давлением 26 кг/см²;

- распределительная гребенка - 18 клапанов на скважины, с трубопроводом длиной 4 м, диаметром 57 мм (на каждый клапан).

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация коллектора с метанолом, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK = (12×6×4)0,8 = 230,4 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

Т₀ - начальная температура воздуха, К;

m - масса паров метанола, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м².

2.2 Определяется объем разлившейся жидкости, м³:

V_a = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем метанола, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем метанола вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 0,0004×300 = 0,12 м³,

V_2т = πr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода до задвижек, м.

V_2т = 3,14×0,025²×21 = 0,04 м³,

V_a = 0,12 + 0,04 = 0,16 м³ = 160 л.

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (72 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива (160 м²).

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²), определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h- коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре t_р, кПа:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, (c = 1).

 КПа,

W= 10^-6×1××27,53 = 16×10^-4 кг/с×м²,

т = 16×10^-4×72×3600 = 41,47 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DP больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.39 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной ингибитора коррозии

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 9 м

Ширина b = 3 м

Высота h = 2,3 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1. 2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Ингибитор коррозии марки Д-4-3: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Состав: пиридин - 46,2%, нафталин - 5%, инден - 36,4%, бензол - 12,2%.

Пиридин: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 79,1 кг/кмоль.

Плотность: 978 кг/м³.

Температура вспышки: 20 °С.

Удельная теплота сгорания: 29355,2 кДж/кг.

Расчет производится по пиридину.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит перекачка ингибитора коррозии.

Оборудование:

- насос производительностью 5,8 м³/ч (0,0016 м³/с) с трубопроводом диаметром 57 мм, длиной 3,6 м.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация трубопровода с ингибитором, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK = (9×3×2,3)0,8 = 230,4 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

Т₀ - начальная температура воздуха, К;

m - масса паров метанола, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м².

2.2 Определяется объем разлившейся жидкости, м³:

V_a = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем метанола, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,0016×300 = 0,48 м³,

V_2т - объем метанола, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = πr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода до задвижек, м.

V_2т = 3,14×0,025²×3,6 = 0,007 м³,

V_a = 0,48 + 0,007 = 0,487 м³ = 487 л.

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (27 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива ингибитора (487 м²).

W- интенсивность испарения, кг/(с×м²), определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре t_р, кПа:

Р_н = Р_н.и.c,

где Р_н.и - давление насыщенных паров ингибитора при расчетной температуре t_p, кПа согласно табл. Д. Р. Стела равно 7 кПа;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, (c = 1).

Р_н = 7×0,462 = 3,234 КПа,

W= 10^-6×1××3,234 = 2,9×10^-5 кг/(с×м²),

2.3 Определяется масса ингибитора, испарившегося с поверхности разлива, кг:

т = 2,9×10^-5×27×3600 = 2,82 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.40 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения одоризации газа газораспределительной станции

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 1,85 м

Ширина b = 1,3 м

Высота h=3,7 м

Расчетная температура воздуха t = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Одорант (этилмеркаптан): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 62,13 кг/моль.

Плотность: 84 кг/м³.

Температура вспышки: минус 20 °С.

Удельная теплота сгорания: 34975,1 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении осуществляется одоризация газа.

Оборудование:

- одоризатор, объемом 0,13 м³, давлением 6 кг/см²;

- емкость с одорантом, объемом 0,27 м³, давлением 6 кг/см², общий объем трубопроводов 0,01 м³.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация емкости с одорантом, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве. Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK = (1,85×1,3×3,7)0,8 = 7,1 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

Т₀ - начальная температура воздуха, К;

m - масса паров метанола, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м².

2.2 Объем одоранта, поступившего в помещение в результате аварийной ситуации, м³:

V_aв = 0,27 м³.

2.3 F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л. жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (2,4 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива одоранта (270 м²).

2.4 Определяется масса паров одоранта, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг:

m = m_р,

где m_р - масса одоранта, испарившегося с поверхности разлива, кг;

m=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²;

Т - время испарения принимается 3600 с по НПБ;

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре t_р, кПа:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, (c = 1).

 КПа,

W= 10^-6×1××758,577 = 0,0059793 кг/с×м²,

т = 0,0059793×2,4×3600 = 51,661 кг.

2.5 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.41 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной перекачки конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 21 м

Ширина b = 12 м

Высота h= 6м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Конденсат (по н-октану) (С₈Н₁₈): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 114,23 кг/моль.

Температура вспышки: 14 °С.

Плотность: 702,52 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении осуществляется перекачка конденсата.

Оборудование:

- 4 насоса перекачки конденсата производительностью 100 т/ч (27,78 кг/с, 0,04 м³/с), давлением 50 кг/см², с трубопроводом диаметром 159 мм, длиной 4 м.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается, согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода насоса, перекачивающего конденсат, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров конденсата, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK = (21×12×6)0,8 = 1209,6 м³,

где V_п -объем помещения, м³;

K - коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x- число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для н-октана (С₈Н₁₈): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем конденсата, поступившего в результате расчетной аварии в помещение, м³:

V_ав = qT + V_т,

где q- производительность, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_т - объем конденсата в трубопроводе, м³;

V_т = πr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода до задвижек, м.

V_т = 3,14×0,075²×4 = 0,07м³,

V_ав= 0,04×300 + 0,07 = 12,07 м.

2.3 Определяется масса паров, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг:

m=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (252 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива конденсата (12070 м²).

Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

W = 10^-6hР_н,

где h- коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса н-октана, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре t_p, кПа;

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, (c= 1).

 КПа,

W= 10^-6×1××3,2 = 3,42×10^-5 кг/(с×м²),

т = 3,42×10^-5×252×3600 = 31,027 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.42 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения газораспределительного пункта горизонтальной факельной установки (ГРП ГФУ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 10 м

Ширина b = 6 м

Высота h= 3,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_р = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Промстоки: негорючая жидкость.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Оборудование:

- емкость с промстоками объемом 25 м³ с трубопроводом длиной 2 м; диаметром 57 мм,

- газораспределительный пункт, производительностью 700 м³/ч (0,19 м³/с), давлением 5 кг/см² (490 кПа) с трубопроводом длиной 16 м; диаметром 57 мм.

Отключения ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаются разгерметизация газораспределительной арматуры и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max- максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max= 706 кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (10×6×3,5)0,8 = 168 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст- стехиометрическая концентрация ГГ, % (об.), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в помещение в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,19×300 = 57 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r- внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м;

V_2т = 0,01×3,14×490(0,025²×16) = 0,15 м³,

V_т = V_ав= 57 + 0,15 = 57,15 м³.

2.3 Определяется масса выделившегося при расчетной аварии газа, кг.

m - масса горючего газа, кг, выделившегося в результате расчетной аварии, определяется по формуле (6) НПБ:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

m = 57,15×0,63 = 36 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.43 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения розжига факела

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3 м

Ширина b= 2 м

Высота h = 2,2 м

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01[6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении расположена арматура для розжига факела.

Оборудование: арматурный блок, производительностью 50 м³/ч (0,01389 м³/с), давлением 0,9 кг/см² с трубопроводом диаметром 35 мм, длиной 2,5 м.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода арматурного блока и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max -- максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK= (3×2×2,2)0,8 = 10,56 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,01389×120 = 1,67 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L- длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т= 0,01×3,14×189(0,014²×2,5) = 0,003 м³,

V_т = 1,67+ 0,003 = 1,673 м³,

V_ав= 1,673 м³.

2.3 Определяется масса поступившего при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав- объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m = 1,673×0,634 =1,06 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва, кПа:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.44 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения пункта переключающей арматуры

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 36 м

Ширина b = 12 м

Высота h=6 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении пункта проходят следующие трубопроводы:

- 18 входных шлейфов газа производительностью 72,222 тыс. м³/ч (20,06 м³/с), давлением 20-35 кг/см² (1,96-3,43 кПа), из них: 14 шлейфов диаметром 300 мм, длиной 4 м и 4 шлейфа диаметром 400 мм, длиной 4 м;

- коллектор с маслом производительностью 1 м³/ч (0,0003 м³/с), давлением 40-60 кг/см² (3,92-5,88 кПа) с трубопроводами диаметром 100 мм, длиной 30 м и диаметром 57 мм, длиной 30м;

- отводы на каждый шлейф диаметром 57 мм, длиной 8 м.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода большего диаметра и выход в помещение газа.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706кПа;

Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z- коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK= (36×12×6)0,8 = 2073,6 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ,% (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в помещение в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³:

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 20,06×120 = 2407,2м³,

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×3432,3(0,19²×4) = 15,56 м³,

V_ав = V_т = 2407,2 + 15,56 = 2422,76 м³.

2.3 Определяется масса поступившего при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 2422,76×0,63 = 1526,34 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.45 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла отключающих кранов

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b= 6 м

Высота h = 2,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,04 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Гидравлическое масло: горючая жидкость (ГЖ).

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находится узел отключающих кранов для подключения газового промысла к межпромысловому газовому коллектору. В помещении находятся:

- два гидравлических крана;

- трубопровод:

диаметром 57 мм, длиной 3 м, производительностью 57,012 тыс. м³/ч (15,84 м³/с), давлением 56 кг/см² (5491,7 кПа);

диаметром 57 мм, длиной 2 м, производительностью 57,012 тыс. м³/ч (15,84 м³/с), давлением 56 кг/см² (5491,7 кПа).

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода и поступление газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св = V_пK = (6×6×2,5)0,8 = 72м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³.

V_ав = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 15,84×120= 1900,8 м³,

К_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L- длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м;

V_2т= 0,01×3,14×5491,7×0,025²×3 = 0,32 м³,

V_ав= 1900,8 + 0,32 = 1901,12 м³.

2.3 Определяется масса газа, поступившего при расчетной аварии, кг:

т - масса горючего газа, кг, поступившего в результате расчетной аварии, определяется по формуле (6) НПБ:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³

т = 1901,12×0,63 = 1197,7кг,

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.46 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки закачки промстоков в пласт (подачи пластового давления)

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l =18 м

Ширина b= 12 м

Высота h = 9м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 7,5 м.

 

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Пластовая вода с содержанием метанола 0,5%: негорючая жидкость.

Поливинилхлорид, карболит (в составе щитов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещено оборудование по закачке очищенных промстоков в пласт. Оборудование:

- емкость Е-2 с пластовой водой объемом 25 м³ с трубопроводами: входящим - диаметром 108 мм, длиной 1 м, и выходящим - диаметром 108 мм, длиной 0,5 м;

- 2 емкости (Е-1, Е-3) с пластовой водой объемом 40 м³ с трубопроводами: входящим - диаметром 108 мм, длиной 2 м, и выходящим - диаметром 159 мм, длиной 1 м;

- 4 насоса производительностью 6,3 м³/час с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 1 м, и выходящим - диаметром 89 мм, длиной 2 м;

- 2 блок-фильтра пластовой воды с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 3,5 м, и выходящим - диаметром 89 мм, длиной 1,5 м;

- 3 щита управления с материалами пожарной нагрузки. Площадь размещения пожарной нагрузки S= 1 м². Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 3 кг;

- поливинилхлорид - 1 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее -НПБ):

,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 1×20,7 + 3×26,9 = 101,4 МДж.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S- площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (10,14 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4(g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.47 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения операторной

1. Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b= 12 м

Высота h= 3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н= 1,3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит, текстолит, полистирол, ДСП (в составе оборудования и мебели): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания текстолита : 23,983 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 39,8 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания древесины : 13,8 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении операторной находятся 3 блока шкафов по 7 секций с автоматикой, 4 стола и 2 компьютера, которые равномерно распределены по всей площади помещения, которую и принимаем за площадь размещения пожарной нагрузки - 72 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 10 кг;

- поливинилхлорид - 4 кг;

- текстолит - 2 кг;

- полистирол - 3 кг;

- древесина (древесно-стружечные плиты) - 120 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 4×20,7 + 10×26,9 + 2×23,983 + 3×39,8 + 120×13,8 = 2175,166 МДж.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S- площадь размещения пожарной нагрузки, м²;

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (30,2 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.48 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения компрессорной сжатого воздуха

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 12 м

Ширина b = 12 м

Высота h = 5м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н = 5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло компрессорное: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность масла: 860 кг/м³.

Температура вспышки: 216 °С

Низшая теплота сгорания масла : 43,11 МДж/кг.

 

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит компримирование воздуха для КИПиА. Оборудование:

- 2 компрессора, объем масла 60 л (в каждом);

- теплообменник;

- воздушный фильтр.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив компрессорного масла.

Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю, поэтому рассчитываются критерии только пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг.

Определяется количество пожарной нагрузки, кг:

G_i = Vr,

где V - объем масла, м³;

r - плотность масла, кг/м³.

G_1,2= 2(0,06×860) = 103,2 кг,

Q = 103,2×43,11 = 4448,95 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка, g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

, МДж/м²,

где S- площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л масла разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь разлива масла (S = 30 м²).

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения и пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (148,3 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.49 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения технологического воздуха и инертного газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 12 м

Ширина b = 12 м

Высота h= 5м

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄) (в качестве топлива): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Масло компрессорное: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность масла: 860 кг/м³.

Температура вспышки: 216 °С.

Низшая теплота сгорания масла : 43,11МДж/кг.

 

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении осуществляется компримирование технологического воздуха и получение инертного газа.

Оборудование:

- компрессорная воздуха (2 компрессора) по 30 л масла (в каждом);

- 2 установки получения инертного газа (в работе 1), объемом 15 л, газ сжигается, с производительностью 60 м³/час с трубопроводом (коллектор с газом) диаметром 57 мм, длиной 12 м.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении кроме ГГ, используемого в качестве топлива, обращается компрессорное масло (ГЖ). За аварийную ситуацию принимается разлив масла компрессора.

Коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю (табл. 2 НПБ), так как температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, поэтому рассчитываются критерии только пожарной опасности по пожарной нагрузке.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг.

Определяется количество пожарной нагрузки, кг:

G_i = Vr,

где V - объем масла, м³;

r - плотность масла, кг/м³.

G_1,2 = 2(0,03×860) = 51,6 кг,

Q = 51,6×43,11 = 2224,4 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л масла разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь разлива масла (S = 15 м²)

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (148,3 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g=1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.50 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения газопоршневой электростанции (ГПЭС)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 10 м

Ширина b = 3 м

Высота h=2,5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н = 2,5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (в качестве топлива) (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении газопоршневой электростанции происходит выработка электроэнергии газопоршневой электростанцией.

Оборудование:

- коллектор с газом производительностью 600 м³/ч (0,17 м³/с), давлением 4 кг/см² (392,2 кПа) длиной 4 м; диаметром 57 мм;

- газопоршневой двигатель, в маслосистеме двигателя находится 30 л (0,03 м³) масла.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Обращающийся в помещении газ используется в качестве топлива, и в отсутствии других горючих веществ и материалов помещение следовало бы отнести к категории Г согласно табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ). Однако в помещении обращается ГЖ (масло), поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация маслосистемы двигателя с разливом масла. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг;

G_i = 0,03×875 = 26,25 кг,

Q = 26,25×43,11 = 1131,6 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь разлива масла (S = 15 м²).

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (75,4 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.51 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения для ПАЭС-2500 (передвижной автоматизированной электростанции)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 24 м

Ширина b = 12 м

Высота h = 4 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н = 2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (в качестве топлива) (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находятся 2 передвижных автоматических электростанции ПАЭС-2500, работающих на природном газе.

В каждой ПАЭС-2500 имеется маслобак на 280 л. Площадь, занимаемая одной ПАЭС, - 26,4 м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Обращающийся в помещении газ используется в качестве топлива, и в отсутствии других горючих веществ и материалов помещение следовало бы отнести к категории Г согласно табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ). Однако в помещении обращается ГЖ (масло), поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация маслобака. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг;

G_i = 0,28×875 = 245 кг,

Q = 245×43,11 = 10562 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь, ограниченная габаритами ПАЭС (S = 26,4 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (S = 140 м²)

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В3 (g= 181÷1400 МДж/м²), если не выполняется неравенство:

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 1400 МДж/м² при 181 МДж/м² ≤ g≤1400 МДж/м²;

H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м;

10562 ≥ 0,64×1400×2² = 3584 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение переходит в категорию В2.

 

А.1.52 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аварийных турбогенераторов

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =12 м

Ширина b= 15 м

Высота h = 8 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 8 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄) (в качестве топлива): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Масло марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кт/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении аварийных турбогенераторов происходит выработка электроэнергии в аварийной ситуации:

- 2 турбогенератора (газовая турбина) с трубопроводом топливного газа диаметром 57 мм, длиной 1,5 м, производительностью 15 тыс. м³/сут., давлением 18 кг/см²;

- трубопровод узла редуцирования топливного газа диаметром 57 мм, длиной 5 м; давлением 3 кг/ см²;

- маслобак объемом 7 м³ с трубопроводом масла диаметром 24,5 мм, длиной 2 м.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Обращающийся в помещении газ используется в качестве топлива, и в отсутствии других горючих веществ и материалов помещение следовало бы отнести к категории Г согласно табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ). Однако в помещении обращается ГЖ (масло), поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с маслом и его разлив. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг;

G_i = 7×875 = 6125 кг,

Q = 6125×43,11 = 264048,75 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п.7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (S = 180 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (S= 3500 м²).

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В2 (g = 1401-^2200 МДж/м²), если не выполняется неравенство:

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 2200 МДж/м² при 1401 МДж/м²≤ g≤2200 МДж/м²;

Н - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м;

264048,75 ≥ 0,64×2200×8² = 90112 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение переходит в категорию В1.

 

А.1.53 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения дизельной электростанции (ДЭС)

1. Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 3 м

Высота h = 2,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия H= 2,5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Брутто-формула: С_12,343Н_23,899.

Плотность: 804 кг/м³.

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Температура вспышки: 35 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,61% (об.).

Низшая теплота сгорания: 43,59 МДж/кг.

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса

В помещении находится дизель-генератор, вырабатывающий электроэнергию.

Оборудование:

- 1 дизель-генератор (в качестве топлива используется дизельное топливо);

- 1 емкость с дизельным топливом, объемом 0,8 м³;

- 1 емкость с маслом, объемом 0,4 м³.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с дизельным топливом, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа;

Р₀ -начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве;

V_св- свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK= (6×3×2,5)0,8 = 36 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, принимается равным 0,8;

т - масса паров дизельного топлива, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре t_р,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для дизельного топлива (С_12,343Н_23,899) ;

% (об),

K_н -коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (18 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива дизельного топлива (800 м²).

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (для чистых горючих жидкостей (c = 1);

 КПа.

2.4 Интенсивность испарения Wсоставит:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

Р_н -давление насыщенных паров при расчетной температуре t_p, кПа;

W= 10^-6×1××0,53 = 6,96×10^-6кг/(с×м²),

2.5 Определяется масса паров дизельного топлива, поступивших в результате расчетной аварии, кг:

m=WF_иT, кг,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и- площадь испарения, м²;

Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

т = 6,96×10^-6×18×3600 = 0,451 кг.

2.6 Определение коэффициента участия паров дизельного топлива во взрыве Zпроводится в соответствии с приложением НПБ.

2.6.1 Средняя концентрация паров дизельного топлива С_срв помещении составит

, % (об.),

где т - масса паров, поступивших в объем помещения, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре, t_р,кг/м³;

V_св- свободный объем помещения, м³;

V_св= V_пK= (6×3×2,5)0,8 = 36 м³,

где V_п- объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

,

С_ср = 0,18% (об.) < 0,5С_нкпр = 0,5×0,61 = 0,3% (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Z расчетным методом.

2.6.2 Определяется концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t_p в помещении, % (об.):

,

где Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

Р₀ - атмосферное давление, равное 101 кПа;

% (об.).

2.6.3 Определяется значение параметра С*:

С* = jС_ст,

где j - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9;

С* = 1,9×1,12 = 2,13% (об.).

2.6.4 Поскольку С_н = 0,52 < С* = 2,13% (об.), то рассчитываем значение параметра X:

,

.

2.6.5 Согласно номограмме чертежа приложения НПБ при значении Х = 0,24 коэффициент участия паров дизельного топлива во взрыве Z = 0. Следовательно, DР = 0 и помещение не относится к категории Б.

2.7 В помещении дизельной электростанции находятся горючие материалы, поэтому производится расчет критериев пожарной опасности.

2.8 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

Дизельное топливо:

G_д.т = 0,8×804 = 643,2 кг.

Масло:

G_м = 0,4×875 = 350 кг.

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг.

Q = 643,2×43,59 + 350×43,11 = 43125,588 МДж.

2.9 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (S= 18 м²), так как она меньше расчетной площади разлива жидкостей (S = 800 м² по дизельному топливу).

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории B1 (gболее 2200 МДж/м²).

 

А.1.54 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения закрытого распределительного устройства (ЗРУ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 18 м

Ширина b= 6 м

Высота h = 4 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н = 2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид (в составе оборудования): твердый, горючий, непылящий материал. Низшая теплота сгорания поливинилхлорида  = 20,7 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении установлены ячейки с выключателями для распределения электроэнергии.

Оборудование:

- 34 ячейки:

- 1 ряд - 20 выключателей (15×1×2 м);

- 2 ряд - 14 выключателей (10×1×2 м);

- кабель-канал.

Суммарная масса горючего материала:

- поливинилхлорида - 24 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 24×20,7 = 496,8 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузкаg, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

За площадь пожарной нагрузки принимаем площадь размещения выключателей.

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (19,872 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g=1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.55 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аккумуляторной (гелевые аккумуляторы)

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l = 4,8 м

Ширина b = 4,2 м

Высота h = 3,2 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н = 1,2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Твердые, горючие, непылящие материалы:

- поливинилхлорид в кабелях от аккумуляторных батарей;

- полистирол (корпуса аккумуляторов).

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 40,7 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении аккумуляторной происходит зарядка аккумуляторов.

Оборудование:

2 аккумуляторные батареи:

- батарея "НОРРЕСКЕ" - 57 элементов, 114 В;

- батарея "VARTA" - 13 элементов, 24 В.

Элементы гелевые, герметичные. При зарядке водород не выделяется.

Площадь размещения пожарной нагрузки – 12 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- поливинилхлорид 5 кг;

- полистирол 35 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж/кг, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество i-того материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания i-того материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 5×20,7 + 35×40,7 = 1528 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (127,3 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.56 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аккумуляторной (кислотные аккумуляторы)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 10,5 м

Ширина b = 8 м

Высота h = 3 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Водород: горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 2,016 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 119841 кДж/кг.

Серная кислота: негорючая жидкость.

1.3 Характеристика технологического процесса

В помещении аккумуляторной происходит зарядка трех батарей:

- батарея 220В (кислотная), состоящая из 113 элементов, максимальный ток зарядки - 50А;

- батарея 27В (кислотная), состоящая из 14 элементов, максимальный ток зарядки - 30А;

- батарея 110В (гелевая "DryfitA500").

При зарядке аккумуляторов происходит выделение водорода. Имеется вытяжная вентиляция производительностью 5256 м³/час.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается аварийное отключение вытяжной вентиляции и скопление выделившегося водорода в помещении за 1 час.

2.1 Так как гелевые аккумуляторы при зарядке не выделяют водород, то расчет производится для кислотных аккумуляторов.

Масса водорода, образующаяся в единицу времени при зарядке нескольких батарей т_в, кг/с, рассчитывается по формуле (6), приведенной в СТО Газпром РД 1.2-138-2005:

,

где Т_p- расчетная температура, К;

I_i - максимальный зарядный ток i-той батареи, А;

N_i - количество аккумуляторных элементов в i-той батарее;

k - число аккумуляторов;

, кг/с,

т = 1,34×10^-4×3600 = 0,482 кг.

Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ 105 [1] (далее -НПБ):

,

Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме (для водорода 730 кПа;);

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, выделевшегося при зарядке аккумулятора, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве (принимаем по табл. 2 НПБ, для вoдopoдa Z = 1);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св = V_пK = (10,5×8×3)0,8 = 201,6 м³;

где V_п- объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_г - плотность газа, кг/м³ при расчетной температуре t_p, вычисляемая по формуле:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x, - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для водорода (Н₂): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

 

А.1.57 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аккумуляторной (щелочные аккумуляторы)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l=3 м

Ширина b = 3,5 м

Высота h= 4 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Щелочь: в аккумуляторах.

Твердые, горючие, непылящие материалы.

- поливинилхлорид в кабелях от аккумуляторных батарей;

- полистирол (корпуса аккумуляторов).

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 40,7 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В аккумуляторной производится зарядка аккумуляторов.

Оборудование:

- аккумуляторная батарея из 87 элементов на 110 В с током зарядки 20 А.

При зарядке водород не выделяется.

Площадь размещения пожарной нагрузки S= 3 м². Суммарная масса горючих материалов:

- поливинилхлорид: 4 кг;

- полистирол: 45 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж/кг, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество i-того материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания i-того материала пожарной нагрузки, МДж/кг:

Q = 4×20,7 + 45×40,= 1914,3 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В3 (g = 181÷1400 МДж/м²), если не выполняется неравенство:

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 1400 МДж/м² при 181 МДж/м² ≤ g≤1400 МДж/м²;

H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м.

1914,3 ≥ 0,64×1400×2² = 3584 МДж.

Так как неравенство не выполняется, то помещение следует относить к категории В3.

 

 

 

А.1.58 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока автоматики бесперебойного питания (АБП)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 4 м

Высота h = 3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 1,3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе автоматики бесперебойного питания): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении расположена автоматика для бесперебойного питания.

Оборудование:

- преобразователь;

- 5 шкафов с инверторами и преобразователями.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 6 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- поливинилхлорида - 6 кг;

- карболита - 15 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 6×20,7 + 15×26,9 = 527,7 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ).

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (52,77 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g=1÷180 МДж/м²).

 

А.1.59 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения комплектной трансформаторной подстанции (КТП)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 15 м

Высота h = 5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 2,8 м.

1.2 Характеристика вещества:

Масло трансформаторное: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 860 кг/м³.

Температура вспышки: 135 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Карболит: твердый, горючий, непылящий материал.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

Поливинилхлорид: твердый, горючий, непылящий материал.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находятся:

- 2 трансформатора ТМЗ-1000/10У1 по 690 кг (0,8 м³) масла в каждом;

- 4 шкафа ввода, отводящих линий, секционного выключателя высотой 2 м, площадью 1,25 м² каждый;

- 2 шкафа высоковольтного выключателя высотой 2,2 м, площадью 0,88 м² каждый;

- 8 шкафов НКУ высотой 2,2 м, общей площадью 3,5 м²;

- 1 шкаф управления оперативным током (ШУОТ), высотой 1,4 м, площадью 0,2 м²;

- кабели.

Общее количество горючих веществ в составе изоляции, оборудования:

- карболит - 22 кг;

- поливинилхлорид - 20 кг;

- масло трансформаторное - 1380 кг.

 

2 Расчет категории взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трансформатора и истечение масла на пол. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг;

Q = 1380×43,11 + 22×26,9 + 20×20,7 = 60497,6 МДж.

Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (S = 90 м²), так как она меньше рассчитанной площади разлива масла (S = 400 м²).

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В3 (g = 181÷1400 МДж/м²), если не выполняется неравенство:

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 1400 МДж/м² при 181 МДж/м²≤ g≤1400 МДж/м²;

H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м.

60497,6 ≥ 0,64×1400×2,8² = 7024,64 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение переходит в категорию В2.

 

А.1.60 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения ЩСУ, НКУ (низковольтное комплектное устройство), пульта управления ОРУН

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 6 м

Ширина b= 2 м

Высота h = 4 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия) H= 2 м.

1.2 Характеристика вещества:

Поливинилхлорид, карболит (в составе блоков системы управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находятся распределительные пункты и панели с пускателями. Так как оборудование равномерно распределено по всей площади помещения, то за площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения.

Суммарная масса горючих материалов:

- поливинилхлорид - 5 кг;

- карболит - 10 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 5×20,7 + 10×26,9 = 372,5 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (31,04 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.61 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратной КИПиА

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина   = 6 м

Ширина b = 5м

Высота h = 5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 3 м.

 

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, текстолит, полистирол (в составе блоков управления): твердые,

горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания текстолита : 22,43 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 39,8 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит управление контрольно-измерительными приборами и автоматикой.

В аппаратной находятся 4 шкафа КИПиА. Площадь размещения пожарной нагрузки S = 12 м². Суммарная масса горючих материалов:

- поливинилхлорида - 3,5 кг;

- текстолита - 2 кг;

- полистирола - 1,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество i-того материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания i-того материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = (3,5×20,7) + (1,5×39,8) + (2×22,43) = 177 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (14,75 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.62 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения распределительного пункта электрохимзащиты

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 3 м

Ширина b= 6 м

Высота h=6 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия H= 4,3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе распределительного пункта электрохимзащиты): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находится распределительный пункт электрохимзащиты, в котором расположены 2 распределительных пункта и 4 шкафа электрохимзащиты.

Так как оборудование равномерно распределено по всей площади помещения, то за площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения S = 18 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 10 кг;

- поливинилхлорид - 4 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 4×20,7+ 10×26,9 = 351,8 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м²;

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (19,5 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.63 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения котлоагрегатов котельной

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l = 36 м

Ширина b=12 м

Высота h=8 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении расположены 3 котла, использующие газ в качестве топлива.

В качестве теплоносителя используется вода.

 

2. Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется при условии отсутствия в помещении других горючих веществ и/или материалов кроме горючего газа, который сжигается в качестве топлива.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1], помещение, в котором обращающийся горючий газ используется в качестве топлива, относится к категории Г.

 

А.1.64 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения установки подогрева теплоносителя (УПТ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =39 м

Ширина b = 18 м

Высота h = 8 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Вода: негорючая жидкость.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении имеется 6 установок подогрева теплоносителя, использующих природный газ в качестве топлива.

В качестве теплоносителя используется вода.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется при условии отсутствия в помещении других горючих веществ и/или материалов кроме горючего газа, который сжигается в качестве топлива.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1], помещение, в котором обращающийся горючий газ используется в качестве топлива, относится к категории Г.

 

А.1.65 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения утилизационной насосной станции (УНС)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =12 м

Ширина b = 6 м

Высота h=4 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит: твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит перекачка воды. Оборудование:

- 2 насоса по перекачке воды.

- щит управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 0,5 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит- 1,5 кг;

- поливинилхлорид - 0,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 0,5×20,7 + 1,5×26,9 = 50,7 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (5,07 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.66 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения блока подогрева резервуаров водоснабжения и водонасосной

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 23 м

Ширина b= 7 м

Высота h= 9 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метанолу - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении блока подогрева резервуаров водоснабжения и водонасосной находится оборудование, в котором природный газ используется в качестве топлива.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется при условии отсутствия в помещении других горючих веществ и/или материалов кроме горючего газа, который сжигается в качестве топлива.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1], помещение, в котором обращающийся горючий газ используется в качестве топлива, относится к категории Г.

 

А.1.67 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратов воздушного охлаждения (АВО) воды

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 5 м

Ширина b=4 м

Высота h = 6 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Негорючие материалы в холодном состоянии.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит воздушное охлаждение воды.

Оборудование:

- аппарат воздушного охлаждения (АВО) с трубопроводом входящим диаметром 57 мм, длиной 1 м и выходящим диаметром 57 мм, длиной 1 м.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется, так как в помещении отсутствуют горючие вещества и/или материалы.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1] помещение, в котором находятся негорючие материалы в холодном состоянии, относится к категории Д.

 

А.1.68 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения теплового узла

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 4,5 м

Ширина b=2,0 м

Высота h= 5,5 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении

Негорючие вещества в холодном состоянии.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит замер и распределение теплоносителя.

В качестве теплоносителя используется вода.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется, так как в помещении отсутствуют горючие вещества и/или материалы.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1] помещение, в котором находятся негорючие материалы в холодном состоянии, относится к категории Д.

 

А.1.69 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения приточной венткамеры

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения

Длина l = 4 м

Ширина b = 5 м

Высота h= 6м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе шкафов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Помещение для оборудования приточной системы вентиляции:

- приточный вентилятор - 2 шт.;

- шкаф управления - 2 шт.

Площадь размещения пожарной нагрузки S= 0,5 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит- 1,5 кг;

- поливинилхлорид - 0,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 0,5×20,7 +1,5×26,9 = 50,7 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ).

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (5,07 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.70 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения вытяжной венткамеры

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3 м

Ширина b= 5м

Высота h = 6 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе шкафов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида :20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса

Помещение предназначено для вентиляционного оборудования вытяжных систем. Оборудование:

- вытяжной вентилятор - 2 шт.;

- шкаф управления - 2 шт.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 0,5 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 1,5 кг;

- поливинилхлорид - 0,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 0,5×20,7 +1,5×26,9 = 50,7 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В4 (g=1÷180 МДж/м²) (без учета категории обслуживаемого помещения).

Согласно СНиП 41-01 [5] категория помещения вытяжной венткамеры должна соответствовать категории обслуживаемого помещения.

 

А.1.71 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной станции хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 12 м

Ширина b = 5 м

Высота h= 5 м

 

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит: твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Помещение насосной станции предназначено для перекачки воды хозяйственного и противопожарного водоснабжения.

Оборудование:

- 2 противопожарных насоса;

- 2 насоса хозяйственной воды;

- 2 циркуляционных насоса;

- 2 шкафа управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 1 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 2,5 кг;

- поливинилхлорид - 1,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее- НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 1,5×20,7 +2,5×26,9 = 98,3 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузкаg, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S- площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (9,83 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.72 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения элеваторного узла пенопожаротушения и узла газового пожаротушения

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b=6 м

Высота h= 4,5 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит: твердые, горючие непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

Негорючие материалы в холодном состоянии:

- вода: негорючая жидкость;

- пенообразователь: негорючая жидкость;

- углекислота: негорючий газ.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении расположено оборудование для пожаротушения.

Оборудование:

- насосы пенопожаротушения;

- 16 баллонов с СО₂;

- 2 щита управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 1 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 2,5 кг;

- поливинилхлорид - 1 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 1×20,7 + 2,5×26,9 = 87,95 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузкаg, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S- площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (8,8 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180МДж/м²).

 

А.1.73 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла пенопожаротушения

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =18 м

Ширина b=8 м

Высота h= 6 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе щитов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

Пенообразователь: негорючее вещество.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Помещение для оборудования пенопожаротушения.

Оборудование:

- 2 емкости с пенообразователем, объем 20 м³;

- насосы пенообразователя;

- насосы водяные пожарные;

- насосы циркуляционные;

- 3 щита управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 1 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 3 кг;

- поливинилхлорид - 1,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 1,5×20,7 + 3×26,9 = 111,75 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (11,18 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4(g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.74 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла управления электрозадвижками противопожарного водоснабжения

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3,5 м

Ширина b = 3 м

Высота h=3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе блоков управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещается оборудование по управлению электрозадвижками противопожарного водопровода.

Оборудование:

2 шкафа управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 1 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 2 кг;

- поливинилхлорид - 1 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только по пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 1×20,7 + 2×26,9 = 74,5 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (7,45 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g = 1÷80МДж/м²).

 

А.1.75 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения электрозадвижек противопожарного водоснабжения

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b=3 м

Высота h=3 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении:

Негорючие материалы в холодном состоянии: вода.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении размещены электрозадвижки противопожарного водоснабжения.

Оборудование:

5 электрозадвижек противопожарного водоснабжения.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется, так как в помещении отсутствуют горючие вещества и/или материалы.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1] помещение, в котором находятся негорючие материалы в холодном состоянии, относится к категории Д.

 

А.1.76 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аппаратной химводоочистки

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 5 м

Ширина b = 3 м

Высота h = 3,5 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

ДСП: твердый, горючий, непылящий материал.

Низшая теплота сгорания ДСП : 13,8 МДж

1.3 Характеристика технологического процесса:

Помещение предназначено для обслуживания станции электрокоагуляционной очистки питьевой воды "Водопад-50".

В помещении аппаратной обрудовано одно рабочее место.

Площадь размещения пожарной нагрузки S= 2м².

Суммарная масса горючих материалов:

- древесина - 70 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 70×13,8 = 966 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ).

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (96,6 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.77 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной 2-го водоподъема

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l =12 м

Ширина b= 6 м

Высота h = 4 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе шкафов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении водонасосной станции 2-го подъема осуществляется повышение напора воды.

Оборудование:

- 2 емкости с водой;

- 6 насосов;

- 2 шкафа управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S= 1,5 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 3 кг;

- поливинилхлорид - 1,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 1,5×20,7 + 3×26,9 = 111,75 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ).

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (11,18 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.78 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения канализационной насосной станции (КНС) взрывоопасных промстоков

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3 м

Ширина b=3 м

Высота h= 2,2 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Промстоки, в том числе:

-ДЭГ- 155,31 мг/дм³;

- метанол - 31680 мг/дм³ (объемная доля метанола составляет 0,04);

- нефтепродукты - 9,07 мг/дм³.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Молярная масса: 32,04 кг/моль.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Диэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/моль.

Температура вспышки: 143 °С.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит перекачка взрывоопасных промстоков. Оборудование:

- насос производительностью 3 м³/ч (0,00083 м³/с) с трубопроводом диаметром 89 мм, длиной 2 м.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св -свободный объем помещения, м³;

V_св= V_пK= (3×3×2,2)0,8 = 15,84 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Т₀, вычисляемая по формуле (2) НПБ, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха (допускается принимать равной 1,01-Ю³ Дж/кг-К);

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

m - масса паров, поступивших в помещение в результате аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м².

2.2 Определяется объем разлившейся жидкости:

V_a = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем промстоков, вышедших из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем промстоков, вышедших из трубопровода после его отключения, м³.

V_1т=qT,

где q- производительность насоса, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,00083×300 = 0,249 м³;

V_2т = pr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода до задвижек, м.

V_2т = 3,14×0,04²×2 = 0,01м³,

V_a = 0,249 + 0,01 = 0,259 м³ (259 л).

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (9 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива промстоков (259 м²).

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²), определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_p, кПа.

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля метанола в смеси (c = 0,04);

 КПа,

W= 10^-6×1××1,1 = 6,2×10^-6 кг/(с-м²).

2.3 Определяется масса паров, поступивших в результате расчетной аварии:

т = 6,2×10^-6×9×3600 = 0,2 кг.

2.4 Производится расчет избыточного давления взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.79 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения канализационных очистных сооружений (КОС)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 15 м

Ширина b = 3 м

Высота h=9 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе щита управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида :20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

Бытовые и близкие к ним по составу стоки: негорючая жидкость.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении КОС происходит биологическая очистка бытовых и близких к ним по составу стоков.

Оборудование:

- установка глубокой биологической очистки сточных вод ДЕКО-СВ-100;

- 2 емкости с бытовыми стоками объемом 50 м³ каждая;

- щит управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S= 0,5 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 1,5 кг;

- поливинилхлорид - 0,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 0,5×20,7 + 1,5×26,9 = 50,7 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ).

,МДж/м²,

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (5,07 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.79а Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения станции биологической очистки воды БИО

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 18 м

Ширина b = 12 м

Высота h=6 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе щитов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

Бытовые стоки: негорючая жидкость.

Реагент: пожаровзрывобезопасное вещество.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении БИО происходит очистка хозбытовых стоков.

Оборудование:

- 2 емкости с бытовыми стоками объемом 100 м³ (каждая);

- 6 емкостей с реагентами объемом 2 м³ (каждая);

- 2 щита управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 1 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 2,5 кг;

- поливинилхлорид - 1 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 1×20,7 + 2,5×26,9 = 87,95 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ).

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (8,795 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.80 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения КНС бытовых и близких к ним по составу стоков

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 6 м

Ширина b=3 м

Высота h = 2,5 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе щита управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

Бытовые стоки: негорючая жидкость.

 

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении КНС происходит перекачка бытовых и близких к ним по составу стоков.

Оборудование:

- емкость объемом 12м³;

- погружной насос "Гном" с трубопроводом диаметром 57 мм, длиной 5 м;

- щит управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 0,5 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 1 кг;

- поливинилхлорид - 0,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 0,5×20,7 + 1×26,9 = 37,25 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка, g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (3,73 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g =1÷180 МДж/м²).

 

А.1.81 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения флотационной

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 18 м

Ширина b=12 м

Высота h= 6м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Промстоки, в том числе: -ДЭГ- 155,31 мг/дм³;

- метанол - 31680 мг/дм³ (объемная доля метанола составляет 0,04);

- нефтепродукты - 9,07 мг/дм³.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Молярная масса: 32,04 кг/моль.

Низшая теплота сгорания: 3839 кДж/кг.

Диэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/моль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Поливинилхлорид, карболит (в составе щитов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита :26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит очистка промстоков.

Оборудование:

- 3 насоса промстоков производительностью 10 м³/час с трубопроводом входящим: диаметром 57 мм, длиной 1 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 1,5 м;

- 3 насоса перекачки очищенной воды производительностью 45 м³/час;

- насос Н-6 с очищенной водой производительностью 50 м³/час;

- 3 насоса производительностью 7,2 м³/час с трубопроводом входящим: диаметром 57 мм, длиной 2 м и выходящим: диаметром 57 мм, длиной 1,5 м;

- 2 флотатора, площадь поверхности каждого 16 м², высотой 2 м;

- 3 щита управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 1 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 4 кг;

- поливинилхлорид - 1,5 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается скопление паров метанола в помещении при работе флотатора.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (4) НПБ:

,

где P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, Z= 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK= (18×12×6)0,8 = 1036,8 м³;

где V_п- объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, вычисляемая по формуле (2) НПБ, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха, (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

Т₀ -начальная температура воздуха, К;

т - масса паров метанола, поступивших в помещение в результате расчетной аварийной ситуации, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м², за площадь испарения принимаем площадь двух флотаторов:

F_и = 16×2 = 32 м².

W-интенсивность испарения, кг/(с×м²); определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_p, кПа;

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 0,04);

 КПа,

W= 10^-6×1××1,1 = 6,2×10^-6 кг/с×м²,

2.2 Определяется масса паров, поступивших в результате расчетной аварийной ситуации:

т = 6,2×10^-6×32×3600 = 0,714 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва:

 кПа.

Так как избыточное давление взрыва меньше 5 кПа, то помещение не относится к категории А.

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.4 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 1,5×20,7 + 4×6,9 = 138,65 МДж.

2.5 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (13,87 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.82 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения станции электрокоагуляционной очистки питьевой воды "Водопад-50"

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 9 м

Ширина b = 3 м

Высота h = 3 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе щитов управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении станции электрокоагуляционной очистки питьевой воды "Водопад-50" происходит очистка питьевой воды.

Оборудование:

- 4 емкости с водой объемом 3 м³;

- 2 электрокоагулятора;

- 7 насосов по перекачке воды;

- 2 щита управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 1 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 2 кг;

- поливинилхлорид - 1 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 1×20,7 + 2×26,9 = 74,5 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (7,45 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.83 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения дистилляторной

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 2 м

Ширина b = 1,5 м

Высота h = 3 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе щита управления): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении дистилляторной происходит дистилляция воды.

Оборудование:

- 2 дистиллятора;

- щит управления.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 0,5 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 1 кг;

- поливинилхлорид - 0,5 кг.

 

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 0,5×20,7 + 1×26,9 = 37,25 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g,МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (3,73 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4(g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.84 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения аналитической лаборатории

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 6 м

Высота h = 3 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия составляет 2,3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Бензол (С₆Н₆): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 78,11 кг/кмоль.

Плотность: 873,68 кг/м³.

Температура вспышки: минус 11 °С.

Максимальное давление взрыва: 880 кПа.

Удельная теплота сгорания: 40576 кДж/кг.

Толуол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 92,14 кг/кмоль.

Плотность: 866,9 кг/м³. Температура вспышки: 7 °С.

Максимальное давление взрыва: 634 кПа.

Удельная теплота сгорания: 40936 кДж/кг.

Глицерин: горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 92,09 кг/кмоль.

Плотность: 1260,4 кг/м³.

Температура вспышки: 198 °С.

Удельная теплота сгорания: 16102 кДж/кг.

ДСП, поливинилхлорид, полистирол, текстолит: твердые, горючие, непылящие материалы (в составе приборов и мебели).

Низшая теплота сгорания ДСП : 13,8 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания текстолита : 22,43 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 39,8 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Химическая лаборатория предназначена для проведения химических анализов.

В лаборатории единовременно хранится не более 0,5 л ЛВЖ и 1 л ГЖ.

Оборудование:

- 2 сушильных шкафа;

- 2 химических вытяжных шкафа (металл);

- стол островной (металл);

- 3 стола (столешница ДСП);

- приборы.

Суммарная масса горючих веществ и материалов:

- ДСП - 40 кг;

- поливинилхлорид - 1кг;

- полистирол - 2кг;

- текстолит – 2 кг;

- бензол - 0,437 кг;

- толуол - 0,433 кг;

- глицерин - 1,26 кг.

Так как оборудование расположено по всему помещению, то за площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения S = 36 м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив емкости с бензолом и его испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max- максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров бензола, поступивших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве;

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK= (6×6×3)0,8 = 86,4м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_п - плотность паров при расчетной температуре t_p,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для бензола (С₆Н₆): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь разлива (0,5 м²).

2.3 Определяется давление насыщенных паров, кПа:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси;

 КПа.

2.4 Интенсивность испарения W, кг/(с×м²) определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h- коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре t_p, кПа;

W= 10^-6×1××25,12 = 2,2×10^-4кг/(с×м²).

2.5 Определяется масса паров, поступивших в результате аварийной ситуации:

m=WF_иT, кг,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²;

Т -время испарения, с;

т = 2,2×10^-4×0,5×3600 = 0,396 кг.

2.6 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

Расчетное избыточное давление DР менее 5 кПа, поэтому помещение не относится к категории А.

2.7 В помещении аналитической лаборатории находятся горючие материалы, поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

2.8 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 40×13,8+1×20,7+2×39,8+2×22,43+0,437×40,576+0,433×40,936+1,26×16,102 = 752,91 МДж.

2.9 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (20,91 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

 

А.1.85 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения весовой

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 4 м

Ширина b = 3 м

Высота h= 3,3 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

ДСП: твердые, горючие, непылящие материалы (в составе мебели).

Низшая теплота сгорания ДСП  =13,8 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит взвешивание веществ в малом количестве.

Оборудование:

- 3 весовых стола (металл, камень);

- 3 металлических стола;

- стол (ДСП);

- 3 стула.

Площадь размещения пожарной нагрузки S=2 м².

Суммарная масса горючих материалов:

ДСП - 70 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее -НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 70×13,8 = 966 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (96,6 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.86 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения лаборатории анализа воды

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 6 м

Ширина b = 6м

Высота h=3,3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 2,3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, текстолит, полистирол, ДСП (в составе оборудования и мебели):

твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

 Низшая теплота сгорания текстолита : 23,983 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 39,8 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания ДСП : 13,8 МДж/кг.

Суммарная масса горючих материалов:

- поливинилхлорид - 2 кг;

- текстолит - 1,5 кг;

- полистирол - 6 кг; -ДСП- 150кг.

1.3 Характеристика технологического процесса

Лаборатория предназначена для проведения химических анализов воды.

Оборудование:

- 2 химических шкафа;

- 9 столешниц (металл, столешница ДСП);

- 12 стульев (ДСП);

- 2 сушильных шкафа;

- муфельная печь.

Оборудование равномерно расположено по всей площади помещения, которая принимается за площадь размещения пожарной нагрузки S = 36 м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1J (далее -НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 2×20,7 + 1,5×23,983 + 6×39,8 + 150×13,8 = 2386,2 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (66,3 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g=1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.87 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения лаборатории хроматографического анализа газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 5 м

Ширина b = 4 м

Высота h = 3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 2,3 м.

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,04 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Поливинилхлорид, текстолит, полистирол, ДСП (в составе оборудования и мебели): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания текстолита : 23,983 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 39,8 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания ДСП : 13,8 МДж/кг.

Суммарная масса и объем горючих материалов:

- метан - 2 л или 4 л;

- поливинилхлорид - 1,5 кг;

- текстолит - 3 кг;

- полистирол - 8 кг;

- ДСП - 50 кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Лаборатория предназначена для проведения хроматографического анализа газа. Оборудование:

- пробоотборник объемом 2 л (0,002 м³), давлением 50 кг/см² (4903 кПа) или 4 л (0,004 м³), давлением Р = 50 кг/см² (4903 кПа);

- 2 хроматографические станции;

- 2 компьютера;

- 3 стула (ДСП);

- 3 стола (металл, столешница ДСП).

Оборудование равномерно расположено по всей площади помещения, которую принимаем за площадь размещения пожарной нагрузки S= 20 м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается выход газа из пробоотборника в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

, кПа,

где Р_max- максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (5×4×3)0,8 = 48м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

т - масса горючего газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н- коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в помещение в результате аварийной ситуации из пробоотборника объемом 4 л:

V_ав = V_a, м³,

где V_a - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_a= 0,01PV,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_а = 0,01×903×0,004 = 0,196 м³.

2.3 Определяется масса газа, поступившего при расчетной аварии.

т - масса горючего газа, кг, поступившего в результате расчетной аварии: определяется по формуле (6) НПБ:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 0,196×0,63 = 0,12 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

Так как избыточное давление взрыва DР не превышает 5 кПа, то помещение не относится к взрывопожароопасной категории А. Проверяется принадлежность помещения к более низкой категории.

В помещении присутствуют твердые, горючие, непылящие материалы. Производится расчет критериев пожарной опасности.

2.5 Пожарная нагрузка Qопределяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q= 1,5×20,7+ 3×23,983+ 8×39,8+ 50×13,8 = 1111,399 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², за площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (20 м²);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (55,57 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.88 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения лаборатории анализа масел

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b= 4 м

Высота h= 3,3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия H= 3,3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Масло марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

Поливинилхлорид, текстолит, полистирол, ДСП (в составе оборудования и мебели): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания текстолита : 23,983 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания полистирола : 39,8 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания ДСП : 13,8 МДж/кг.

Суммарная масса и объем горючих материалов:

- масло марки МС-8П - 3 л;

- масло марки ТП-22С - 3 л;

- поливинилхлорид - 2 кг;

- текстолит - 1 кг;

- полистирол - 5 кг;

- ДСП - 70 кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении проводится анализ масел. Оборудование:

- 2 вытяжных химических шкафа;

- шкаф с химическими реактивами;

- мебель (металл, ДСП) - 6 стульев, 3 стола;

- сушильный шкаф;

- 12 емкостей с маслом объемом 0,5 л.

Так как оборудование равномерно распределено по всей площади помещения, то за площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения S= 24 м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) коэффициент участия ГЖ во взрыве Zравен нулю, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

G₁ = (r₁V₁), кг,

G₂ = (r₂V₂), кг,

где V₁ - объем масла МС-8П, м³;

V₂ - объем масла ТП-22С, м³;

r₁ - плотность масла МС-8П, кг/м³;

r₂ - плотность масла ТП-22С, кг/м³;

G₁ = (875×0,003) - 2,625 кг,

G₂ = (900×0,003) = 2,7 кг,

Q = 2,625×43,11 + 2,7×41,87 + 2×20,7 + 1×23,983 + 5×39,8 + 70×13,8 = 1456,6 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м²;

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (60,7 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g= 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.89 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения узла замера газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 24 м

Ширина b= 12 м

Высота h = 5,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении.

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит замер газа.

В помещении находится коллектор с природным газом, диаметром 700 мм, длиной 30 м, производительностью 550 тыс. м³/ч (152,8 м³/с), давлением 29 кг/см² (2844 кПа).

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса горючего газа, поступившего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (24×12×5,5)0,8 = 1267,2 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t , кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст- стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 152,8×120 = 18336м³,

V_2т = 0,01πР(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×2844(0,338²×30) = 306 м³,

V_т = 18336 + 306= 18642м³.

2.3 Определяется масса вышедшего при аварии газа:

т - масса горючего газа, кг, вышедшего в результате расчетной аварии, определяется по формуле (6) НПБ:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

m= 18642×0,63 = 11744,5 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.89а Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения замерных газосепараторов

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 30 м

Ширина b=12 м

Высота h = 7,5 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

 

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Конденсат: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 128 кг/кмоль.

1.3 Характеристика технологического процесса:

Оборудование:

- 7 сепараторов, производительностью 125 тыс. м³/сут (1,45 м³), объемом 2,9 м³ (каждый), давление 100 кг/см², общий объем трубопроводов 0,11 м³;

- 7 конденсатосборников, объемом 2,5 м³ (каждый), давление 62 кг/см², объем трубопроводов 0,06 м³.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимаем разгерметизацию сепаратора. В помещение в результате расчетной аварии поступает горючий газ.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z- коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

m - масса горючего газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK = (30×12×7,5)0,8 = 2160 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_a+ V_т,

где V_a- объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_a = 0,01PV,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_а =0,01×9807×2,9 = 284,4 м³,

V - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³:

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 1,45×120 = 174 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01PV,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V_2т = 0,01×0,11×9807 = 10,79 м³,

V_т = 174 + 10,79 = 184,79 м³,

V_ав = 284,4 + 184,79 = 469,19 м³.

2.3 Определяется масса, кг, поступившего при расчетной аварии газа:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г; - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³,

т = 469,19×0,634 = 297,47 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ, в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.89б Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения замера газа газлифтных скважин

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 30 м

Ширина b = 12 м

Высота h = 6 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Природный газ (по метану - СН⁴): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит замер газа газлифтных скважин.

Оборудование:

- коллектор с газом 0,9 млн м³/сут (10,42 м³/с), давление 55 кг/см², с общим объемом трубопровода 0,83 м³.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора газа и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max- максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, для метана Р_max = 706 кПа;

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса горючего газа, вышедшая в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве, для ГГ Z = 0,5;

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (30×12×6)0,8 = 1728 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре t_p,кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация ГГ, % (об), вычисляемая по формуле (3) НПБ:

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для метана (СН₄): ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т, м³,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³:

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 10,42×120 = 1250м³,

V_2т = 0,01PV,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода, м³.

V_2т = 0,01×0,83×5394 = 44,77 м³,

V_т = 1250 + 44,77 = 1294,77 м³,

V_ав = 1294,77 м³.

2.3 Определяется масса вышедшего при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, вышедшего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

т = 1294,77×0,634 = 820,88 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.90 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной перекачки конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 21 м

Ширина b = 12 м

Высота h = 6м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 114,23 кг/кмоль.

Плотность: 702,52 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит перекачка конденсата.

Оборудование:

- 4 насоса перекачки конденсата производительностью 140 м³/ч (0,04 м³/с), давлением 50 кг/см² с трубопроводом диаметром 159 мм, длиной 4 м.

Отключения ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода насоса, перекачивающего конденсат, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров конденсата, поступивших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (21×12×6)0,8 = 1209,6 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8.

r_п - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об.):

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x- число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для октана (С₈Н₁₈) ;

% (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

2.2 Определяется объем конденсата, поступившего в результате расчетной аварии, м³.

V_ав = qT+V_т,

где q - производительность насоса, кг/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_т - объем трубопровода, м³;

V_т = πr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м³;

L - длина трубопровода до задвижек, м³.

V_ав = 0,04×300 + 3,14×0,07²×4 = 12,06 м³,

2.3 Определяется площадь испарения конденсата, м³.

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (252 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива конденсата (12060 м²).

2.4 Определяется масса паров ЛВЖ, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг.

m = m_р,

где m_p- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

m_p=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²;

Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса н-октана, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1);

 КПа,

W= 10^-6×1××3,2 = 3,42×10^-5 кг/с×м²,

т = 3,42×10^-5×252×3600 = 31,027 кг.

2.5 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ в количестве, достаточном для образования паровоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

 

 

 

А.1.91 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной сжиженного пропана

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 12 м

Ширина b = 4 м

Высота h = 4 м

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Пропан (С₃Н₈): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 44,09 кг/кмоль.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении производится перекачка пропана.

Оборудование:

- 2 насоса перекачки сжиженного пропана, производительность 40 м³/час (0,011 м³/с) с трубопроводом входящим: длиной 1 м, диаметром 158 мм и выходящим длиной 2 м, диаметром 189 мм;

- 2 компрессора по перекачке газовой фазы пропана, производительность 40 м³/час (0,011 м³/с), давлением 5 кг/см², с трубопроводом длиной 4 м, диаметром 57 мм;

- вакуумный насос.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода насоса перекачки газовой фазы пропана и поступление горючего газа в помещение.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀- начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве для ГГ Z = 0,5 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (12×4×4)0,8 = 153,6 м³;

где V_п- объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

С_ст - стехиометрическая концентрация паров, % (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для пропана (С₃Н₈): ;

 % (об).

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем газа, поступившего в помещение в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т, м³,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 0,011×300 = 3,3м³,

V_2т = 0,01πP(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r- внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×490(0,025²×4) = 0,038 м³,

V_ав = 3,3 + 0,038 = 3,338 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре t_p,кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³.

2.4 Определяется масса газа, поступившего в результате расчетной аварии, кг:

m = V_авr_г;

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

m = 3,338×1,743 = 5,82 кг.

2.5 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ, в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.92 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной склада ГСМ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 9 м

Ширина b= 3 м

Высота h = 3 м

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Бензин: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Плотность: 725 кг/м³.

Молярная масса: 95,3 кг/кмоль.

Температура вспышки: минус 37 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,641 МДж/кг.

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Плотность: 804 кг/м³.

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Температура вспышки: 35°С.

Низшая теплота сгорания: 43,59 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении происходит перекачка бензина и дизельного топлива.

В помещении находится оборудование:

- 2 насоса по перекачке дизтоплива производительностью 10 м³/час (0,003 м³/с) с трубопроводом диаметром 57 мм, длиной 4 м;

- насос по перекачке бензина производительностью 20 м³/час (0,006 м³/с) с трубопроводом диаметром 57 мм, длиной 2 м.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода с бензином, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (4) НПБ:

, кПа,

где P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве. Z = 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³:

V_св= V_пK=(9×3×3)0,8 = 64,8 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха, (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

Т₀ -начальная температура воздуха, К;

т - масса паров бензина, поступивших в помещение в результате аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м²;

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²).

2.2 Определяется объем бензина, поступившего в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т, м³,

где V_т - объем бензина, вышедшего в результате расчетной аварии, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем бензина, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем бензина, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - производительность насоса, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 0,006×300 = 1,8 м³;

V_2т = πr²L,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода до задвижек, м.

V_2т = 3,14×0,025²×2 = 0,004м³;

V_а= 1,8 + 0,004= 1,8м³.

2.3 Определяется масса паров, поступивших в результате расчетной аварии ситуации, кг:

m=WF_иT,

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (27 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива бензина (1800 м²).

W = 10^-6hР_н,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

h- коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_p, кПа,

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1);

 КПа,

W= 10^-6×1××31,623 = 3,09×10^-4 кг/с×м²,

т = 3,09×10^-4×27×3600 = 30,03 кг.

2.4 Рассчитывается избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.93 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения насосной склада ДЭГа и метанола

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b=3 м

Высота h= 2,5 м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Диэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Температура вспышки: 124 °С.

Плотность: 1119 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 22,37 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находятся 2 насоса по перекачке диэтиленгликоля и метанола производительностью 30 м³/ч (0,0083 м³/с) (каждый) с трубопроводами: входящим - диаметром 89 мм, длиной 1,5 м и выходящим - диаметром 57 мм, длиной 0,5 м (на каждый насос).

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев и пожарной взрывопожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода метанола, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве. Z= 0,3 (принимается по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³,

V_св= V_пK= (6×3×2,5)0,8 = 36 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_в - плотность воздуха до взрыва при начальной температуре Г₀, вычисляемая по формуле (2) НПБ, кг/м³,

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_р - теплоемкость воздуха, (допускается принимать равной 1,01×10³ Дж/кг×К);

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3);

H_т - теплота сгорания, Дж/кг;

т - масса паров метанола, поступивших в помещение в результате расчетной аварии, кг, рассчитывается по формуле (12) НПБ:

m=WF_иT,

где Т - время испарения, принимается равным 3600 с по НПБ;

F_и - площадь испарения, м²;

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²).

2.2 Определяется объем разлившейся жидкости:

V_а = V_1т + V_2т,

где V_1т- объем метанола, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем метанола, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т=qT,

где q - производительность насоса, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 0,0083×300 = 2,49 м³;

V_2т= πL₁ + πL₁,

где r_1,2 - внутренний радиус трубопроводов, м;

L_1,2 - длина трубопроводов до задвижек, м.

V_2т = 3,14×0,041²×1,5 + 3,14×0,025²×0,5 = 0,009 м³,

V_a= 2,49 + 0,009 = 2,499 м³.

F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (18 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива метанола (2499 м²).

W - интенсивность испарения, кг/(с×м²); определяется по формуле (13) НПБ:

W = 10^-6hР_н,

где h - коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса, для метанола М = 32,04 кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_p,кПа;

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c= 1);

 КПа,

W= 10^-6×1××27,52 = 16×10^-4 кг/с×м²,

т = 16×10^-4×18×3600 = 10,368 кг.

2.3 Производится расчет избыточного давления взрыва:

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С, в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DР больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А.1.94 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения маслонасосной склада масел

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 12 м

Ширина b= 6 м

Высота h=2,2 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия) составляет Н = 2,2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло для двигателей марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Масло для нагнетателей марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении насосной склада масел происходит перекачка и очистка масел на маслоочистительных установках. Оборудование:

- 6 насосов для перекачки масла (3 насоса для масла МС-8 и 3 насоса для масла ТП-22) производительностью 5,8 м³/час (0,0016 м³/с) с трубопроводами (на каждый насос): входящим - диаметром 87 мм, длиной 2 м и выходящим - диаметром 87 мм, длиной 2 м;

- 2 маслоочистительные установки ПСМ 2-4 (для масел МС-8 и ТП-22) производительностью 4 м³/час каждая с трубопроводами (на каждую установку): входящим - диаметром 33 мм, длиной 0,5 м и выходящим - диаметром 33 мм, длиной 0,5 м;

- 2 емкости с маслом (1 емкость с маслом МС-8П и 1 емкость с маслом ТП-22С) объемом 2,5 м³.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с разливом масла МС-8П. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю, поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

2.1. Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i- количество пожарной нагрузки, кг;

G₁ = 2,5 м³×875 кг/м³ = 2187,5 кг,

G₂ = 2,5 м³×900 кг/м³ = 2250 кг,

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг;

Q = 2187,5×43,11 + 2250×41,87 = 188510,625 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (72 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (1250 м²)

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории B1(g= более 2200 МДж/м²).

 

А.1.95 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения манифольдной резервуарного парка конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 24 м

Ширина b= 6м

Высота h= 6м

Расчетная температура воздуха в помещении t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 14 °С.

Молярная масса: 114,23 кг/моль.

Плотность: 702,52 кг/м³.

1.3 Характеристика технологического процесса.

В помещении манифольдной конденсата происходит распределение конденсата по емкостям склада конденсата. Оборудование:

- 7 трубопроводов с конденсатом производительностью 280 м³/ч (0,08 м³/с), давлением 30 кг/см² с объемом трубопровода 7,7 м³;

- 5 замерных трубопроводов конденсата давлением 50 кг/см², длиной 4 м, диаметром 108 мм;

- коллектор конденсата производительностью 280 м³/ч (0,08 м³/с), давлением 50 кг/см², длиной 25 м, диаметром 325 мм.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация коллектора конденсата, разлив и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ.

2.1 Расчет избыточного давления взрыва, кПа, производится по формуле (4) НПБ:

,

где Р_max- максимальное давление взрыва, кПа;

Р₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса паров конденсата, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать по табл. 2 НПБ);

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (24×6×6)0,8 = 691,2 м³,

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_п - плотность паров при расчетной температуре, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для октана (С₈Н₁₈) ;

 % (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 Определяется объем конденсата, поступившего в результате расчетной аварии:

V_ав = qT+ V_т,

где q - производительность, кг/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_т - объем трубопровода, м³;

V_т = πr²L, кг,

где r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода, м;

V_т = 3,14×0,156²×25 = 1,91 м³,

V_ав = 0,08×300 + 1,91 = 25,91 м³.

2.3 Определяется масса паров, кг, поступивших в помещение в результате расчетной аварии:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

m=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F- площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь помещения (144 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива конденсата (25910 м²);

Т - время испарения, принимается равным 3600 с по НПБ;

W = 10^-6hР_н,

где h- коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

М - молярная масса н-октана, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре t_p, кПа;

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (c = 1);

 КПа,

W= 10^-6×1××3,2 = 3,42×10^-5 кг/с×м²,

т = 3,42×10^-5×144×3600 = 17,73 кг.

2.4 Определяется избыточное давление взрыва:

 кПа.

 

3. Определение категории помещения по взрывопожарной опасности

При расчетной аварийной ситуации в помещение поступают пары ЛВЖ с температурой вспышки менее 28 °С в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва DP больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

 

А. 1.96 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения гаража

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 16 м

Ширина b = 12 м

Высота h= 5 м

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия составляет Н = 2 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

 

Наименование материала	Группа горючести	Низшая теплота сгорания, МДж/кг	Количество материала
			передвижная парильная установка (грузовой автомобиль "Урал"). Занимаемая площадь 20 м2	агрегат перекачки (грузовой автомобиль "Урал"). Занимаемая площадь 20м2	трактор "Кировец". Занимаемая площадь 8 м2
Резина	Твердый, горючий, непылящий материал	33,5	220 кг	220 кг	140 кг
Смазочные масла	Горючая жидкость	41,87	18 кг	18 кг	15 кг
Дизтопливо "3"	ЛВЖ, tвс = 48 °С, r = 804 кг/м3	43,59	150 л	150 л	72 л
Пенополиуретан	Твердый, горючий, непылящий материал	24,3	4 кг	4 кг	3 кг
Полиэтилен	Твердый, горючий, непылящий материал	47,14	1,8 кг	1,8 кг	1,5 кг
Полихлорвинил	Твердый, горючий, непылящий материал	14,31	2,6 кг	2,6 кг	2,5 кг
Картон	Твердый, горючий, непылящий материал	13,4	2,5 кг	2,5 кг	2 кг
Искусственная кожа	Твердый, горючий, непылящий материал	17,76	9 кг	9 кг	5 кг

 

1.3 Характеристика технологического процесса:

Стоянка транспортных средств: двух грузовых автомобилей и трактора. Пожарная нагрузка расположена на трех участках площадью, занимаемой соответствующим транспортным средством.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация топливного бака грузового автомобиля, разлив дизельного топлива и испарение с площади разлива.

Определение категории помещений осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 1 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.1 Расчет избыточного давления взрыва производится по формуле (1) НПБ:

,

где Р_max - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным. При отсутствии данных допускается принимать равным 900 кПа;

P₀ - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т - масса паров дизтоплива, поступивших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве;

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (16×12×5)0,8 = 768 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

r_п - плотность паров при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С,

 кг/м³,

С_ст - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.);

;

где  - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания

n_c, n_н, n_o, n_x - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего,

для дизельного топлива (С_12,343H_23,899) ;

 % (об),

K_н - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать равным 3).

2.2 F_и - площадь испарения, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь разлива дизельного топлива (150 м²).

2.3 Определяется давление насыщенных паров, кПа:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси (для чистых горючих жидкостей c = 1);

 КПа,

2.4 Интенсивность испарения W,кг/(с×м²):

W = 10^-6hР_н,

где h- коэффициент, принимается равным 1 по табл. 3 НПБ;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости t_p кПа;

W= 10^-6×1××0,53 = 6.96×10^-6 кг/с×м².

2.5. Определяется масса паров ЛВЖ, поступивших в результате расчетной аварии:

m=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²;

Т - время испарения, принимается равным 3600 с по НПБ;

т = 6,96×10^-6×150×3600 = 3,758 кг.

2.6 Определение коэффициента участия паров дизельного топлива во взрыве Z проводится в соответствии с приложением НПБ.

2.6.1 Средняя концентрация паров дизельного топлива С_ср в помещении составит

, %, (об.)

где т - масса паров дизтоплива, поступивших в объем помещения, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре, t_р, кг/м³;

V_св - свободный объем помещения, м³;

V_св = V_пK= (16×12×5)0,8 = 768 м³;

где V_п - объем помещения, м³;

K- коэффициент свободного объема помещения, равен 0,8;

,

С_ср = 0,07 (об.) < 0,5С_нкпр = 0,5×0,61 = 0,3% (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Zрасчетным методом.

2.6.2 Определяется концентрация насыщенных паров при расчетной температуре t_pв помещении, % (об.):

,

где Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

Р₀ - атмосферное давление, равное 101 кПа;

% (об.).

2.6.3 Определяется значение параметра С*:

С* = j×С_ст,

где j - эффективный коэффициент избытка горючего, принимаемый равным 1,9;

С*= 1,9×1,12 = 2,13% (об.).

2.6.4 Поскольку С_н = 0,52 < С* = 2,13% (об.), то рассчитывается значение параметра X:

,

.

2.6.5 Согласно номограмме чертежа приложения НПБ при значении Х = 0,24, коэффициент участия паров дизельного топлива во взрыве Z=0, поэтому помещение не относится к категории Б.

2.7 В помещении находятся горючие материалы, поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

2.8 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг;

Q₁,Q₂, Q₃ - пожарная нагрузка каждой машины;

Q₁ =Q₂= 220×33,5+18×41,87+120,6×43,59+4×24,3+1,8×47,14+2,6×14,31+2,5×13,4+9×17,76 = 13793,2 МДж,

Q₃ = 140×33,5+15×41,87+57,9×43,59+3×24,3+1,5×47,14+2,5×14,31+2×13,4+5×17,76 = 8136,9 МДж,

Q = 13793,2 + 13793,2 + 8136,9 = 35723,3 МДж.

2.9 Удельная пожарная нагрузка определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения.

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В3 (g=181×1400 МДж/м²), если не выполняется неравенство

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 1400 МДж/м² при 181 МДж/м² ≤ g≤1400 МДж/м²;

H -минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м;

35723,3 ≥ 0,64×1400×2² = 3584 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение следует относить к категории В2.

 

А.1.97 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения токарной мастерской

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 6 м

Высота h = 4 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 4 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло трансмиссионное марки ТАД-17: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 907 кг/м³.

Температура вспышки: 200 °С.

Низшая теплота сгорания : 41,87 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении токарной мастерской проводится механическая обработка металлических изделий на станках. В качестве смазки используется трансмиссионное масло.

Оборудование:

- 2 токарных станка, по 4 л масла;

- фрезерный станок, 6 л масла;

- отрезной станок, 5 л масла;

- сверлильный станок, 3 л масла;

- металлические слесарные верстаки, шкафы.

Оборудование равномерно распределено по всей площади помещения, которую и принимаем за площадь размещения пожарной нагрузки S = 36 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- 22 л масла.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

G = 0,022 м³×907 кг/м³ =19,95 кг,

 - низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 19,95 кг×41,87МДж/кг = 835,3 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется из соотношения (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м².

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (23,2 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.98 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения слесарной мастерской

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 12 м

Ширина b= 6м

Высота h= 3,2 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия (покрытия) составляет Н = 1,7 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания : 43,11 МДж/кг.

Поливинилхлорид, карболит: твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж /кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении слесарной мастерской происходит обработка металла.

Оборудование:

- 2 сверлильных станка, электроножовка, заточной станок, 2 металлических верстака, токарный станок, 2 распределительных шкафа.

Суммарная масса и объем горючих материалов:

- карболит - 3 кг;

- поливинилхлорид - 1 кг;

- масло - 18 л.

Площадь размещения пожарной нагрузки S= 6м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг;

2.2 Определяется количество масла, кг:

G_м = 0,018 м³×875 кг/м³ = 15,75 кг;

Q = 15,75×43,11 + 3×26,9+ 1×20,7 = 780,38 МДж.

2.3 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (78,038 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.99 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения для ремонта и тарировки предохранительных клапанов

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l = 4 м

Ширина b = 4 м

Высота h= 3 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит (в составе щита освещения): твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж/кг.

Низшая теплота сгорания карболита : 26,9 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении проводится ремонт и тарировка предохранительных клапанов.

Оборудование:

- верстак;

- стенд для тарировки предохранительных клапанов;

- щит освещения.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 0,25 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 1 кг;

- поливинилхлорид - 0,5 кг.

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 0,5×20,7 + 1×26,9 = 37,25 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (3,73 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории B4(g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.100 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения сварочного поста

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 4 м

Ширина b = 2м

Высота h = 2,3 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Негорючие материалы, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находится электросварочный аппарат, запас электродов для сварочных работ.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется, так как в помещении отсутствуют горючие вещества и/или материалы.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1] помещение, в котором процесс обработки сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, относится к категории Г.

 

А.1.101 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения кладовой ЗИП

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 3 м

Ширина b= 8 м

Высота h= 2,3 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, Н =0,5 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Древесина: твердый, горючий, непылящий материал.

Низшая теплота сгорания : 13,8 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении находится металлический стеллаж с металлическими деталями и деревянными полками в 3 ряда площадью 9,6 м² и высотой 1,8 м.

Суммарная масса горючего материала:

- древесина - 98 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 98×13,8 = 1352 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м² (но не менее 10 м² по п. 25 НПБ);

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (135,2 МДж/м²) и соответствующим п. 25 НПБ способом ее размещения следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²).

 

А.1.102 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения склада КИПиА

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l = 4 м

Ширина b=3 м

Высота h = 2,5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия составляет, H= 0,7 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Поливинилхлорид, карболит: твердые, горючие, непылящие материалы.

Низшая теплота сгорания поливинилхлорида : 20,7 МДж /кг.

Низшая теплота сгорания карболита :26,9 МДж /кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении склада находится металлический стеллаж с аппаратурой КИПиА.

За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения S = 12 м².

Суммарная масса горючих материалов:

- карболит - 20 кг;

- поливинилхлорид - 3 кг.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i- количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 3×20,7 + 20×26,9 = 600,1 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м²;

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с величиной удельной пожарной нагрузки.

Помещение с фактической удельной пожарной нагрузкой (50,0 МДж/м²) следует относить к категории В4 (g = 1÷180 МДж/м²), но так как способ размещения пожарной нагрузки не соответствует нормируемому (п. 25 НПБ), помещение переходит в категорию В3.

 

А.1.103 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения склада хранения металла

1 Исходные данные

1.1 Характеристика помещения:

Длина l= 18 м

Ширина b= 12 м

Высота h=6 м

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Негорючие материалы в холодном состоянии.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении склада происходит хранение металлических запчастей.

Оборудование: металлические стеллажи с запасными частями.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

Не требуется, так как в помещении отсутствуют горючие вещества и/или материалы.

 

3 Определение категории помещения

Согласно классификации категорий по взрывопожарной и пожарной опасности по табл. 1 НПБ 105 [1] помещение, в котором находятся негорючие материалы в холодном состоянии, относится к категории Д.

 

А.1.104 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения тарного хранения масла

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l = 6 м

Ширина b = 6 м

Высота h = 4 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, H = 4 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Масло марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Температура масла: 35 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении хранятся бочки с маслом - 10 бочек по 200 л каждая.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация бочки с разливом масла. Поскольку температура масла значительно ниже температуры вспышки и при этом отсутствует возможность образования аэрозоля масла, то согласно табл. 2 НПБ 105 [1] (далее -НПБ) коэффициент участия ГЖ во взрыве Z равен нулю, поэтому рассчитываются критерии пожарной опасности помещения (по пожарной нагрузке).

2.1 Пожарная нагрузка Q,МДж, определяется по формуле (21) НПБ:

, МДж,

где G_i - количество пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания, МДж/кг;

G_i = (0,2×10)875 = 1750кг,

Q = 175×43,11 = 75442,5 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м², определяется по формуле (22) НПБ:

,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м², определяется по п. 7 г НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 0,5 м². За площадь размещения пожарной нагрузки принимается площадь помещения (36 м²), т.к. она меньше рассчитанной площади разлива масла (100 м²).

, МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В2 (g = 1401÷2200 МДж/м²), если не выполняется неравенство:

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 2200 МДж/м² при 1401 МДж/м²≤ g≤2200 МДж/м²;

H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м;

75442,5 ≥ 0,64×2200×4² = 22528 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение переходит в категорию В1.

 

 

 

 

А.1.105 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категории помещения материально-технического склада

1 Исходные данные

1.1Характеристика помещения:

Длина l = 12 м

Ширина b= 12 м

Высота h = 5 м

Минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия Н = 3 м.

1.2 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) в помещении:

Твердые, горючие, непылящие материалы:

 

Наименование материала	Группа горючести	Низшая теплота сгорания, МДж/кг	Количество материала
Резинотехническиеизделия	Твердый, горючий, непылящий материал	33,5	1200 кг
Бумага	Твердый, горючий, непылящий материал	17,6	40кг
Стекло	Твердый, горючий, непылящий материал	27,72	300кг
Поливинилхлорид	Твердый, горючий, непылящий материал	20,7	100кг
Древесина	Твердый, горючий, непылящий материал	13,8	130кг

 

1.3 Характеристика технологического процесса:

В помещении материально-технического склада осуществляется хранение материалов на металлических стеллажах.

В помещении расположены 4 участка размещения пожарной нагрузки, площадью 3×9 м², 1×10 м², общая площадь составляет 37 м².

За площадь размещения пожарной нагрузки принимаем площадь размещения стеллажей S= 37 м².

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

В помещении отсутствуют вещества и/или материалы, не способные образовывать газо-, паро-, пылевоздушные взрывоопасные смеси, поэтому производится расчет критериев только пожарной опасности.

2.1 Пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле (21) НПБ 105 [1] (далее - НПБ):

, МДж,

где G_i - количество материала пожарной нагрузки, кг;

 - низшая теплота сгорания материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

Q = 33,5×1200+17,6×40+27,72×300+20,7×100+13,8×130 = 53084 МДж.

2.2 Удельная пожарная нагрузка определяется по формуле (22) НПБ:

,МДж/м²,

где S - площадь размещения пожарной нагрузки, м²;

,МДж/м².

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение пожароопасной категории (В1-В4) помещения осуществляется путем сравнения фактической удельной пожарной нагрузки с нормируемой величиной удельной пожарной нагрузки.

В соответствии с табл. 4 НПБ помещение с данной удельной пожарной нагрузкой следует относить к категории В2 (g = 1401÷2200 МДж/м²), если не выполняется неравенство:

Q ≥ 0,64g_тH²,

где g_т = 2200 МДж/м² при 1401 МДж/м²≤ g≤2200 МДж/м²;

H - минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до нижнего пояса ферм перекрытия, м.

53084 > 0,64×12200×13² = 12672 МДж.

Так как неравенство выполняется, то помещение переходит в категорию В1.

 

А.2 Определение категорий типопредставителей зданий объектов добычи и обустройства газовых месторождений

А.2.1 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания пункта переключающей арматуры (ППА)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 432 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A= 432 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A= 432 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.2 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания узла подключения (УП)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 108 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A= 108 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 108 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.3 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки очистки газа (УОГ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 792 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 792 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 792 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.4 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха низкотемпературной сепарации (НТС)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 1800 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 1728 м².

Площадь помещения категории В4 составляет F_B4 = 72 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 1728 м² = 96% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.5 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания технологического корпуса

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F=720 м².

Суммарная площадь помещений категории А составляет F_A = 720 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 720 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.6 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха подготовки газа (ЦПГ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 576 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 576 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 576 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.7 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания компрессорного цеха (КЦ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 2394 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 576 м².

Площадь помещения категории В1 составляет F_B= 1596 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 1596 м² = 24% общей площади здания, меньше 25% и больше 1000 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.8 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания маслохозяйства компрессорного цеха (МКЦ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 72 м².

Площадь помещения категории В1 составляет F_B= 72 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B= 72 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.9 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) газоперекачивающего агрегата (ГПА)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 280 м².

Площадь помещений категории А составляет F_A= 280 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 280 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.10 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания турбокомпрессорного агрегата

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 150 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 135 м².

Площадь помещения категории В2 составляет F_B = 15 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 135 м² = 90% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.11 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания опытной установки получения дизельного топлива (ОУПДТ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 504 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 504 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 504 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.12 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания печного отделения ОУПДТ

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 114м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 60 м².

Площадь помещения категории Б составляет F_Б= 54 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 60 м² = 52% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

 

 

А.2.13 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки производства моторного топлива (УПМТ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 396 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 396 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 396 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.14 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) горячей насосной УПМТ

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 34,2 м².

Площадь помещений категории А составляет F_A = 34,2 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 34,2 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.15 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной конденсата

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 252 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 252 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 252 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.16 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной сжиженного пропана

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 57м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 48 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_B4=9 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 48 м² = 84% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится, к категории А.

 

А.2.17 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания газораспределительной станции (ГРС)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 18 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 18 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 18 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.18 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания регенерации метанола, ДЭГ (ЦРДМ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 1296 м².

Площадь помещений категории А составляет F_A = 1296 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 1296 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.19 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания печи огневой регенерации метанола (ПОРМ), диэтиленгликоля (ДЭГ) (ПОРД), триэтиленгликоля (ТЭГ) (ПОРТ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 96м².

Площадь помещений категории А составляет F_A = 60 м².

Площадь помещений категории Г составляет F_Г= 36 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 60 м² = 62,5% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.20 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха регенерации ТЭГ (ЦРТ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 972 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 972 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 972 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.21 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания цеха насосно-емкостного оборудования (ЦНЕО)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 1296 м².

Площадь помещений категории А составляет F_A = 864 м².

Площадь помещений категории В1-В3 составляет F_В = 432 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 864 м² = 67% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.22 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) канализационной насосной станции (КНС) взрывоопасных стоков (неочищенных промстоков)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 9м².

Площадь помещения категории А составляет F_A= 9м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 9 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.23 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания закачки промстоков в пласт (или подачи пластового давления) (УЗПП)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 216 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4 = 216 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B4 = 216 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.24 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) насосной ингибитора коррозии

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 21м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 27 м².

 

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A= 27 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.25 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной метанола

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F =72 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 72 м².

 

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 72 м² = 100% общей площади здания, больше 5%,следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.26 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) насосной склада ДЭГ и метанола

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 18 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A= 18 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 18 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.27 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) насосной ТЭГ и конденсата

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 27 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 27 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 27 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.28 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) розжига факела

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F=6 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 6 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 6 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.29 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) узла отключающих кранов (УОК)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F=36м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 36 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 36 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.30 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки подготовки топливного, пускового и импульсного газа (УПТПИГ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 180 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 180 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 180 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.31 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания запорной арматуры топливного и пускового газа (ЗАТиПГ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 18м².

Площадь помещения категории А составляет F_A=18 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 18 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

 

 

А.2.32 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания узла замера газа

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 288 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 288 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A=288 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.33 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) предохранительных клапанов

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 18 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 18 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 18 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.34 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) газопоршневой электростанции (ГПЭС)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 30м².

Площадь помещений категории В3 составляет F_B = 30 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В= 30 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.35 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) дизельной электростанции (ДЭС)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 18 м².

Площадь помещений категории В1 составляет F_B = 18 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B= 18 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.36 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) оперативного пульта управления открытым распределительным устройством напряжения (ОРУН)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 30 м².

Площадь помещений категории В3 составляет F_B= 30 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В = 30 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.37 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) редуцирования газа

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 27м².

Площадь помещений категории А составляет F_A = 27 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 27 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.38 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) фильтров газа

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 18 м².

Площадь помещений категории А составляет F_A = 18 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 18 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.39 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) фильтров масла

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 9м².

Площадь помещений категории В1 составляет F_В = 9м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B = 9 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.40 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) электрозадвижек противопожарного водоснабжения (ППВ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 27 м²

Площадь помещений категории В4 и Д составляет F_В4,Д = 27 м²

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B4,Д = 27 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.41 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания аппаратной химводоочистки

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 15 м²

Площадь помещений категории В4 составляет F_B4 =15 м²

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B4 = 15 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.42 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания установки подогрева теплоносителя (УПТ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 702 м²

Площадь помещений категории Г составляет F_Г = 702 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_Г = 702 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Г.

 

А.2.43 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания блока подсобно-производственных помещений (ВППП)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 260 м²

Площадь помещений категории В3 составляет F_B = 236 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4 = 24 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B = 236 м² = 90,8% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.44 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания передвижной автоматизированной электростанции (ПАЭС-2500)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 288 м².

Площадь помещений категории В2 составляет F_В = 288 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В= 288 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

 

 

А.2.45 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания закрытого распределительного устройства (ЗРУ)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 108 м².

Площадь помещений категории В3 составляет F_B = 108 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B = 108 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.46 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания компрессорной станции сжатого воздуха

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 212 м².

Площадь помещений категории В3 составляет F_В = 192 м².

Площадь помещений категории Д составляет F_Д = 20 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В = 192 м² = 90,5% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.47 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания котельной

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 432 м².

Площадь помещений категории Г составляет F_Г= 432 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_Г = 432 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Г.

 

А.2.48 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания комплектной трансформаторной подстанции (КТП)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 90 м².

Площадь помещений категории В2 составляет F_B = 90 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В = 90 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.49 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания манифольдной резервуарного парка конденсата

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 157,75 м².

Площадь помещений категории А составляет F_A = 157,75 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 157,75 м² = 100% общей площади здания, больше 5%, следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.50 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной второго водоподъема

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 72м².

Площадь помещений категории В4 составляет Р_В4= 72 м².

 

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В4 = 72 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.51 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной пенопожаротушения

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 144 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4=144 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B4 = 144 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.52 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания насосной станции хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 69 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4 = 69 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В4 ⁼ 69 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.53 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания подогрева резервуара водоснабжения (РВС)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 161 м².

Площадь помещений категории Г составляет F_Г = 161 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_Г = 161 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Г.

 

А.2.54 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания станции электрокоагуляционной очистки воды "Водопад-50"

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 27 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4 = 27 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B4 = 27 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.55 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания канализационной насосной станции (КНС) бытовых и близких к ним по составу стоков

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 18 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_B4 = 18 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B4= 18 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.56 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания утилизационной насосной станции (УНС)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 72м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_B4 = 72 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В4= 72 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.57 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания флотационной (при содержании метанола менее 5%)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 216 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4= 216 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В4 = 216 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

 

 

 

А.2.58 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания канализационных очистных сооружений (КОС), БИО

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 261 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4 = 261 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B4 = 261 м² = 100% общей площади здания, следовательно, здание относится к категории Д в соответствии с [3].

 

А.2.59 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания лабораторного корпуса

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 176,36 м².

Площадь помещений категории В3 составляет F_В=165,06 м².

Площадь помещений категории В4 составляет F_В4= 11,3 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B = 165,06 м² = 93,6% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.60 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания блока вспомогательных производств (ВВП), в т.ч. ремонтно-механической службы

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F = 396 м².

Площадь помещений категории В3 составляет F_B =56 м².

Площадь помещений категории В4, Д составляет F_B4,Д= 304 м².

Площадь помещений категории Г составляет F_Г = 36 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B = 56 м² = 14,14% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.61 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания тарного хранения масла

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 36 м².

Площадь помещений категории В1 составляет F_В= 36 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_В= 36 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.62 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания газонаполнительные станции (ГНС)

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F =58,8 м².

Площадь помещения категории А составляет F_A = 58,8 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 58,8 м² = 100% общей площади здания, больше 5% и больше 200 м², следовательно, здание относится к категории А.

 

А.2.63 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания (блока-бокса) насосной склада ГСМ

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F=27 м²

Площадь помещения категории А составляет F_A = 27 м²

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_A = 27 м² = 100% общей площади здания, больше 5%,следовательно, здание относится к категории А.

 

 

 

 

А.2.64 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания маслонасосной склада масел

1 Исходные данные

Общая площадь помещений F= 72м².

Площадь помещений категории В1 составляет F_В = 72 м².

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B= 72 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В.

 

А.2.65 Определение категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания энергосредств

1 Исходные данные

Общая площадь помещения F = 325 м².

Площадь помещений категории В1 и В3 составляет F_В= 325 м²

2 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

F_B = 325 м² = 100% общей площади здания, больше 10%, следовательно, здание относится к категории В

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

 

Расчеты критериев пожарной опасности и определение категорий типопредставителей наружных установок объектов добычи и обустройства газовых месторождений

ОАО "Газпром"

 

Содержание

 

Б.1 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории скважин добывающих эксплуатирующих

Б.2 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории пункта переключающей арматуры

Б.3 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки низкотемпературной сепарации

Б.4 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории насоса по перекачке пластовой воды

Б.5 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории сепараторов газа (горизонтального, вертикального, центробежного регулирующего)

Б.6 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории факельного сепаратора

Б.7 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории горизонтальной факельной установки

Б.8 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории скруббера (фильтра) газа

Б.9 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории вертикального сепаратора конденсата

Б.10 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории блока подготовки топливного и импульсного газа PLENTY 3

Б.11 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки подогревателя ДЭГ

Б.12 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории выветривателя

Б.13 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории дренажных емкостей с ДЭГ и метанолом

Б.14 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории расходных емкостей с ДЭГ, метанолом и КИГиК

Б.15 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории конденсатосборника с пластовой водой

Б.16 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории теплообменника

Б.17 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории пробкоуловителей

Б.18 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки подготовки водометанольной смеси (ВМС)

Б.19 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей с водометанольной смесью

Б.20 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки приготовления ингибитора коррозии

Б.21 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки регенерации метанола

Б.22 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа

Б.23 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей регенерированного масла

Б.24 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории модуля турбокомпрессорного агрегата

Б.25 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки подготовки нефти

Б.26 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки первичной подготовки нефти

Б.27 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории нефтяного сепаратора

Б.28 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости дегазации конденсата

Б.29 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории трехфазных сепараторов

Б.30 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории модульного фильтра сепаратора

Б.31 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории блока входных сепараторов

Б.32 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории блока пылеуловителей

Б.33 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории разделительных емкостей склада пропана

Б.34 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории разделительных емкостей

Б.35 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей передавливания газового конденсата

Б.36 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории буферных емкостей с конденсатом

Б.37 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки секущей запорной арматуры газораспределительной станции

Б.38 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории подогревателей топливного и пускового газа

Б.39 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории арматурного блока утилизации тепла

Б.40 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости хранения промстоков

Б.41 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости с очищенными промстоками

Б.42 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории укрытия с кранами

Б.43 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории открытого распределительного устройства напряжения (ОРУН)

Б.44 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории нефтеловушки

Б.45 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения метанола

Б.46 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения ДЭГ

Б.47 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории склада хранения химреагентов

Б.48 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории склада хранения раствора ингибитора коррозии

Б.49 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения дизельного топлива

Б.50 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка ГСМ

Б.51 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка маслохозяйства КЦ

Б.52 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории склада тарного хранения ГСМ

Б.53 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения конденсата

Б.54 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости хранения конденсата

Б.55 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка сжиженного газа

Б.56 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости аварийного слива осушителя (ДЭГ)

Б.57 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории наливной эстакады

Б.58 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей с задавочным раствором

Б.59 Расчет по определению индивидуального риска при техногенных авариях наружной установки аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа

Б.60 Расчет по определению индивидуального риска при техногенных авариях наружной установки кранового узла

 

Б.1 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории скважин добывающих эксплуатирующих

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ.

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

В состав скважины входят:

- трубопровод с газом, диаметром 100 мм, длиной 4 м, давлением 10 кг/см², производительность 1500 м³/час;

- трубопровод с метанолом диаметром 50 мм.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода с газом.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_т,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT = 0,417×120 = 50м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πРr²L = 0,01×3,14×980,665×0,05²×4 = 0,31 м³,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_ав= V_т = 50+ 0,31=50,31м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кт/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г = 50,31×0,632 = 31,795 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающий область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа m_пр, кг:

 кг,

где Q_ст - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

m - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушной смеси, кПа, определяется по формуле:

,

где Р₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

m_пр - приведенная масса газа, кг;

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ скважины добывающие эксплуатирующие относятся к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушную смесь с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.2 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории пункта переключающей арматуры

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

1.2 Характеристика технологического процесса:

В пункте переключающей арматуры расположено следующее оборудование: 14 входных трубопроводов, транспортирующих газ, объем трубопроводов 0,38 м³, рабочее давление 1,51 МПа, температура 10 °С, производительность 142857 м³/час (39,68 м³/с).

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация входного трубопровода.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT= 39,68×120 = 4761,9 м³,

где q - расход газа, м³/с;

T- время аварийной ситуации, с;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01VР = 0,01×0,38×1510 = 5,738 м,

где P₂ - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_ав = V_т = 4761,9 + 5,738 = 4767,638 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г= 4767,638×0,69 = 3291,82 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа т_пр, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где Р₀- атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг;

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ пункт переключающей арматуры относится к категории А_н т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.3 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки низкотемпературной сепарации

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ.

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

1.2 Характеристика технологического процесса:

Установка низкотемпературной сепарации включает следующее оборудование:

- 3 установки по 3 сепаратора (первичный, вторичный, трехфазный); общий объем установки 29,5 м³, рабочее давление 2,746 МПа, температура газа 10 °С, производительность 60 тыс. м³/час; объем трубопроводов 4,46 м³.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода после сепаратора.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а- объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_а= 0,01РV= 0,01×2746×9,8 = 269,108 м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT = 16,67×120 = 2000 м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т = 0,01VP = 0,01×4,46×2746 = 122,47 м³,

где V- объем трубопроводов, м³;

Р - давление в трубопроводе, кПа;

V_т = 2000 + 122,47 = 2122,47 м³;

V_ав = 269,108 + 2122,47 = 2391,578 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀- мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г = 2391,578×0,69 = 1650,2 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа m_пр, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, к Па, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка низкотемпературной сепарации относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.4 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории насоса по перекачке пластовой воды

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Пластовая вода: негорючая жидкость.

1.2 Характеристика технологического процесса:

Насос, перекачивающий пластовую воду из подземной емкости, производительностью 50 м³/час.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет не производится в связи с отсутствием критериев пожарной опасности - горючих веществ и материалов.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной

проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружная установка - насос по перекачке пластовой воды -относится к категории Д_н, т.к. она предназначена для транспортировки негорючего вещества (пластовой воды).

 

Б.5 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории сепараторов газа (горизонтального, вертикального, центробежного регулирующего)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Краснодара) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

Групповая установка включает в себя:

- горизонтальный сепаратор объемом 3 м³;

- вертикальный сепаратор объемом 3,3 м³;

- центробежный регулирующий сепаратор объемом 2,5 м³;

- две емкости для хранения метанола объемом 5 м³ каждая, объем трубопроводов 0,04 м³.

Производительность установки 50 млн м³/год (1,58 м³/с), рабочее давление 3 МПа.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация вертикального сепаратора с газом.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_а = 0,01РV=0,01×3000×3,3 = 99 м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT = 1,58×120 = 190,26 м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т = 0,01VP₂ = 0,01×0,04×3000 = 1,2 м³,

где V - объем трубопроводов, м³;

Р - давление в трубопроводе, кПа;

V_т= 190,26+ 1,2 = 191,46м³;

V_ав = 99 + 191,46 = 290,46м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г= 290,46×0,62 = 180,085 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа m_пр, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ групповая наружная установка сепараторов газа относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.6 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории факельного сепаратора

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

Установка факельного сепаратора включает 2 сепаратора (в работе 1) объемом 50 м³ каждый, давление 0,6 кг/см²; производительность 5000 м³/час (1,39 м³/с); температура газа 35 °С, объем трубопроводов 39 м³.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода после сепаратора.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т- объем трубопровода, м³;

V_а = 0,01РV= 0,01×58,4×50 = 29,2 м³;

Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT = 1,39×120 = 166,67 м³,

где q - расход газа, м³/с;

T- расчетное время отключения, с;

V_2т = 0,01VP= 0,01×39×58,4 = 22,776 м³,

где V - объем трубопроводов, м³;

Р - давление в трубопроводе, кПа;

V_т = 166,67 + 22,776 = 189,446 м³;

V_ав = 29,2 + 189,446 = 218,65 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p -расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г = 218,65×0,634 = 138,62 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальные размеры зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяются по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа m_пр, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружная установка факельных сепараторов относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.7 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории горизонтальной факельной установки

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Промстоки (очищенная пластовая вода): негорючая жидкость.

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (IT).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке находится факельная установка, расход газа 700 м³/час на 4 м³ стоков.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчета не требуется.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

В соответствии с п. 35 НПБ, горизонтальная факельная установка относится к категории Г_н, т.к. используемый в ней горючий газ сжигается в качестве топлива.

 

Б.8 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории скруббера (фильтра) газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположено 6 входных фильтров-сепараторов, объемом 31 м³ каждый, рабочее давление 5,88 МПа, производительность 250 тыс. м³/час (69,44 м³/с) каждого, объем трубопроводов 5,02 м³.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода после фильтра.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем трубопровода, м³;

V_а = 0,01РV = 0,01×5880×31 = 1822,8 м³,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT= 69,44×120 = 8333,33, м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т- расчетное время отключения, с;

V_2т = 0,01VP= 0,01×5,02×5880 = 295,176, м³,

где Р - давление трубопровода, кПа;

V - объем трубопровода, м³.

V_т = 8333,33 + 295,176 = 8628,51 м³;

V_ав = 1822,8 + 8628,51 = 10451,31 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀- мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г = 10451,31×0,62 = 6479,8 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварии, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа m_пр, кг:

 кг,

где Q_сг- удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

2.7 Избыточное давление развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружная установка скруббера (фильтра) очищенного газа относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

 

 

Б.9 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории вертикального сепаратора конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющиеся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания: 44787 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке вертикального сепаратора конденсата находится сепаратор: объем 3,3 м³, давление 2,5 МПа, объем трубопроводов 0,07 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив конденсата.

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.2 Определяется масса паров конденсата, т,выделившихся в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л жидкости разливается на 1 м². За площадь испарения принимается площадь разлива конденсата (330 м²).

Т - время испарения, принимается равным 3600 с по НПБ.

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×4,575 = 4,89×10^-5 кг/с×м²,

т = 4,89×10^-5×330×3600 = 58,09 кг.

2.3 Определяется плотность паров конденсата при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³,

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

K = 3600/3600= 1.

2.5 Определяется приведенная масса паров конденсата т_пр,кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг,

2.6 Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r- расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружная установка вертикального сепаратора конденсата относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.10 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории блока подготовки топливного и импульсного газа PLENTY 3

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р= 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На установке PLENTY 3 производительностью 55 тыс. м³/сут (0,64 м³/с) расположено следующее оборудование:

- 2 ресивера импульсного газа: объем 2,4 м³, давление 47 кг/см²;

- трубопроводы: входной - диаметром 57 мм, длиной 0,5 м; выходной - диаметром 57 мм, длиной 0,2 м;

- фильтр-сепаратор: объем 0,22 м³, давление 50 кг/см²;

- трубопроводы: входной диаметром 114 мм, длиной 0,3 м; выходной диаметром 114 мм, длиной 0,3 м;

- теплообменник: объем 0,2 м³.

Отключение автоматическое, без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода ресивера.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем трубопровода, м³;

V_а = 0,01PV = 0,01×4609,1255×2,4 = 110,6 м³,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т- объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qТ= 0,64×120 = 76,389 м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т = 0,01πPr²L = 0,01×3,14×4609,1255×0,0285²×0,2 = 0,0235 м³,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L- длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_т = 76,389 + 0,0235 = 76,4 м³;

V_ав = 110,6 + 76,4= 187м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г = 187×0,632 = 118,196 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

;

2.6 Определяется приведенная масса газа т_пр, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания, Дж/кг;

Z - коэффициент участия газа в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

2.7 Избыточное давление развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ площадка блока подготовки топливного и импульсного газа относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.11 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки подогревателя ДЭГ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Диэтиленгликоль (ДЭГ): горючая жидкость (ГЖ): (ДЭГ).

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ) (в качестве топлива).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке находятся 3 печи подогрева ДЭГ.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет не производится.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

В соответствии с п. 35 НПБ установка подогревателя ДЭГ относится к категории Г_н, т.к. используемый в ней горючий газ сжигается в качестве топлива.

 

Б.12 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории выветривателя

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания: 44787 кДж/кг.

Пластовая вода: негорючая жидкость.

1.2 Характеристика технологического процесса:

Выветриватель представляет собой емкость объемом 40 м³, в которой содержатся:

- газ - 25% объема;

- конденсат - 25% объема;

- пластовая вода - 50% объема.

Температура - 20 °С.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация выветривателя.

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = 0,25×40 = 10 м³.

2.3 Определяется плотность газа, кг/м³, при расчетной температуре:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г= 10×0,67 = 6,7 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа m_пр, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z- коэффициент участия газа в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где Р₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружная установка выветривателя относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.13 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории дренажных емкостей с ДЭГ и метанолом

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Диэтиленгликоль (ДЭГ): горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/моль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/моль.

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса: На площадке расположены емкости:

- 1 дренажная емкость с ДЭГ объемом 37 м³;

- 1 дренажная емкость с метанолом объемом 17 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости и пролив метанола.

2.2 Определяется масса паров метанола, поступивших в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,10 м², следовательно, площадь пролива 17 м³ метанола составит 1700 м²;

Т - время испарения, с;

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c- объемная доля горючей жидкости в смеси, равная 1.

 КПа,

W= 10^-6×38,33 = 2,04×10^-4 кг/с×м²,

т = 2,04×10^-4×1700×3600 = 1248,5 кг.

2.3 Определяется плотность паров метанола при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

2.6 Определяется приведенная масса пара т , кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружные установки - дренажные емкости ДЭГ и метанола относятся к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.14 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории расходных емкостей с ДЭГ, метанолом и КИГиК

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Низшая теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Диэтиленгликоль: горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Комплексный ингибитор гидратообразования и коррозии (КИГиК) (содержание метанола 99,85%): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены емкости:

- 1 расходная емкость с ДЭГ объемом 10 м³;

- 1 расходная емкость с метанолом объемом 10 м³;

- 1 расходная емкость с КИГиК объемом 10 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация расходной емкости с метанолом.

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

2.2 Определяется масса паров метанола, поступивших в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,10 м², следовательно, площадь разлива 10 м³ ингибитора коррозии составит 1000 м²;

Т- время испарения, с;

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, 01.

 КПа,

W= 10^-6×38,33 = 2,04×10^-4 кг/с×м²,

т = 2,04×10^-4×1000×3600 = 734.4 кг.

2.3 Определяется плотность паров метанола при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K = 3600/3600 = 1.

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более, чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

2.6 Определяется приведенная масса паров т_пр, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров метанола, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружные установки - расходные емкости ДЭГ, метанола и КИГиК относятся к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.15 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории конденсатосборника с пластовой водой

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Негорючая жидкость: пластовая вода.

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке находится заглубленная емкость с пластовой водой объемом 40 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

Расчет не производится в связи с отсутствием необходимого критерия пожарной опасности - наличия горючих веществ и материалов.

 

3 Определение категории наружной установки

Конденсатосборник с пластовой водой относится к категории Д_н согласно табл. 7 НПБ 105 [1], т.к. в нем хранится негорючее вещество (пластовая вода) в холодном состоянии.

 

Б.16 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории теплообменника

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке.

Горючая жидкость: диэтиленгликоль (ДЭГ).

Температура вспышки: 143 °С.

Низшая теплота сгорания: 22,3709 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены:

- 2 теплообменника с ДЭГом: объем 0,54 м³, производительность 12 м³/час;

- 1 теплообменник с конденсатом: объем 2,75 м³, производительность 42 м³/час;

- 1 емкость с ДЭГ: объем 10 м³, рабочая температура жидкости 42 °С.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с ДЭГ.

Так как расчетная температура горючей жидкости ниже температуры вспышки (143 °С) и не образуется аэрозоль, коэффициент участия горючего во взрыве Z равен нулю. Рассчитываются критерии пожарной опасности наружной установки по интенсивности теплового излучения.

2.2 Интенсивность теплового излучения q, кВт/м², для пожара пролива жидкости вычисляется по формуле:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; для ДЭГ принимается равной 40 кВт/м² (по п. 57 НПБ);

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

,

где F - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,10 м², следовательно, площадь разлива 10 м³ диэтиленгликоля составит 1000 м².

 м.

Высота пламени, м, определяется по формуле:

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), для ДЭГ равна 0,016 кг/(м²×с);

r_в - плотность окружающего воздуха, кт/м³;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с²;

 кг/м³;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 30 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)];

t = ехр[-7×10^-4(30 - 0,5×35,7)] = 0,99.

Находим величину интенсивности теплового излучения, кВт:

q = 40×0,3×0,99 = 11,88 > 4 кВт.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружная установка теплообменника относится к категории В_н,т.к. интенсивность теплового излучения от очага пожара (место пролива ДЭГ) на расстоянии 30 м превышает 4 кВт/м².

 

Б.17 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории пробкоуловителей

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р=35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке пробкоуловителей расположены 2 сепаратора-пробкоуловителя: объем 2,5 м³, производительность 800 тыс. м³/час, рабочее давление 50 кг/см² (4903,325 кПа), объем трубопроводов 9,42 м³.

Отключение оборудования - автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода после пробкоуловителя и поступление газа в окружающее пространство.

2.2 Определяется объем газа, V_ав, поступившего в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_a -объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³.

V_а = 0,01Р₁V,

где Р₁ -давление в аппарате, кПа,

V - объем аппарата, м³

V_а= 0,01×4903,325×2,5 = 122,58 м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT= 111,11×120 = 13333,33 м³,

где q- расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01VP = 0,01×9,42×4903,325 = 461,89 м³,

где V - объем трубопровода, м³;

Р - давление в трубопроводе, кПа;

V_т = 13333,33 + 461,89 = 13795,2 м³;

V_ав = 122,58 + 13795,2 = 13917,78 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, м:

т = V_авr_г = 13917,78×0,634 = 8823,87 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

Приведенная масса газа, м:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наружная установка - пробкоуловители - относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушную смесь с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.18 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки подготовки водометанольной смеси (ВМС)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Водометанольная смесь (ВМС) с содержанием метанола - 10%.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 6,98% (об.).

Температура вспышки: 6 °С.

Удельная теплота сгорания метанола: 23839 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р=42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке подготовки водометанольной смеси расположены 2 емкости с ВМС объемом 80 м³ каждая, рабочее давление - 0,588 МПа, содержание метанола в ВМС - 10%.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с ВМС, пролив водометанольной смеси с последующим поступлением паров метанола в окружающее пространство с площади пролива.

2.2 Определяется масса паров метанола, поступивших в помещение в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь пролива 80 м³ ВМС составит 8000 м²;

Т - время испарения, с;

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×3,83 = 2,17×10^-5 кг/с×м²,

т = 2,17×10^-5×8000×3600 = 625 кг.

2.3 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600= 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Плотность паров метанола при расчетной температуре, кг/м³ определяется по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка подготовки ВМС относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.19 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей с водометанольной смесью

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Водометанольная смесь (ВМС) с содержанием метанола - 10%.

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 6,98% (об.).

Температура вспышки: 6 °С.

Удельная теплота сгорания метанола: 23839 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке емкостей с водометанольной смесью расположены 2 емкости с ВМС:

- приемная емкость ВМС (Е-401): объем 50 м³, содержание метанола 10%;

- приемная емкость ВМС (Е-503): объем 80 м³, содержание метанола 10%.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с ВМС, пролив водометанольной смеси с последующим поступлением паров метанола в окружающее пространство с площади пролива.

2.2 Определяется масса паров метанола, поступивших в помещение в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 80 м³ ВМС составит 8000 м²;

Т - время испарения, с;

W= 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×3,83 = 2,17×10^-5 кг/с×м²,

т = 2,17×10^-5×8000×3600 = 625 кг.

2.3 Горизонтальные размеры зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяются по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т = 625 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Плотность паров метанола при расчетной температуре, кг/м³ определяется по формуле (2) НПБ:

,

где V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль.

K=3600/3600= 1.

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкости с водометанольным раствором относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.20 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки приготовления ингибитора коррозии

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Ингибитор коррозии (РИК): 99,85% раствор метанола.

Метанол (СН₄О): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Температура вспышки: 6 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 6,98% (об.).

Удельная теплота сгорания: 23,839 МДж/кг.

Додиген: ЛВЖ.

Расчетная температура воздуха t_р = 40 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Астрахани) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса: На площадке установки расположены:

- 3 емкости с раствором ингибитора коррозии, каждая объемом 50 м³; с обваловкой 2000 м²;

- 2 емкости с додигеном объемом 5 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости объемом 50 м³ с проливом раствора ингибитора коррозии на площадь, ограниченную обваловкой.

2.2. Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь пролива 50 м³ ингибитора коррозии составит 5000 м²;

Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ и горючих жидкостей в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p- расчетная температура, 40 °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси, принимается равной 1.

 КПа,

Площадь испарения принимается равной площади обваловки F_и= 2000 м².

W= 10^-6×34,93 = 19,77×10^-5 кг/с×м²,

т = 19,77×10^-5×2000×3600 = 1423,44 кг.

2.3 Определяется плотность паров метанола при расчетной температуре, кг/м³:

,

где V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п= т = 1423,44 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров метанола, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка приготовления ингибитора коррозии относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.21 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки регенерации метанола

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 6,98% (об.).

Температура вспышки: 6 °С.

Удельная теплота сгорания метанола: 23839 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке установки регенерации метанола расположено следующее оборудование:

- 3 установки регенерации метанола объемом 53,4 м³, объем метанола в установке 10 м³ (процентное содержание метанола 94%), объем трубопроводов 0,53 м³, рабочее давление 0,19 МПа, производительность 3,5 м³/час;

- 3 емкости с регенерированным метанолом объемом 3,26 м³ каждая, объем трубопроводов 0,003 м³, рабочее давление 0,101 МПа;

- 2 теплообменника объемом 1,6 м³, объем трубопроводов 0,007 м³, рабочее давление 0,59 МПа, производительность 3,5 м³/час;

- 1 емкость с кубовой жидкостью (содержание метанола 2%) объемом 75,5 м³, объем трубопроводов 0,03 м³, рабочее давление 0,11 МПа, производительность 12 м³/час.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация установки регенерации и пролив метанола.

2.2 Определяется масса паров метанола, поступивших в помещение в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется по п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь пролива 10 м³ метанола составит 1000 м²;

Т - время испарения, с;

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c- объемная доля горючей жидкости в смеси, принимается равной 0,94.

 КПа,

W= 10^-6×36 = 2,1×10^-4 кг/с×м²,

т = 2,1×10^-4×1000×3600 = 725 кг.

2.3 Определяется плотность паров метанола при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М- молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т = 725 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров метанола, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг;

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси, кПа, определяется по формуле:

,

где Р₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров метанола, кг;

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка регенерации метанола относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.22 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГТ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р= 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ноябрьска) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

В состав установки АВО газа входит следующее оборудование:

- 16 аппаратов 2АВГ-75с (2 вентилятора); объем аппарата 2,4 м³ (2 секции по 1,2 м³); производительность 48 млн м³/сут;

- трубопроводы: входной диаметром 400 мм, длиной 8 м, давление 75 кг/см²; выходной диаметром 400 мм, длиной 8 м, давление 75 кг/см².

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация одной секции аппарата.

2.2 Определяется объем газа, поступившего в окружающее пространство в результате

аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_a- объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³

V_а = 0,01РV

где Р - давление в аппарате, кПа,

V - объем аппарата, м³

V_а= 0,01×7354,99×2,4 = 176,52 м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - время аварийной ситуации, с;

V_1т = 69,44×120 = 8333,33 м³,

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после отключения, м³;

V_2т = 0,01Р₂r²L = 0,01×3,14×7354,9875×0,2²×8 = 73,94 м³,

где Р₂- давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопровода, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_т = 8333,33 + 73,94 = 8407,27 м³;

V_ав = 176,52 + 8407,27 = 8583,79 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p- расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г = 8583,79×0,632 = 5424,955 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

Приведенная масса газа, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z- коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушной смеси, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка АВО газа относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушную смесь с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.23 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей регенерированного масла

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Масло: горючая жидкость (ГЖ).

Температура вспышки: 150 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены 2 емкости с маслом объемом 10 м³ каждая.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости и пролив масла.

Так как расчетная температура горючей жидкости ниже температуры вспышки (143 °С) и не образуется аэрозоль, коэффициент участия горючего во взрыве Z равен нулю. Рассчитываются критерии пожарной опасности наружной установки по интенсивности теплового излучения.

2.2 Интенсивность теплового излучения от очага пожара пролива масла рассчитывается по формуле:

q = E_fF_qt,

где E_f- среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; для масла принимается равной 40 кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

 м.

где F - площадь испарения, м²; рассчитывается согласно п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь пролива 20 м³ (20000 л) составит 2000 м².

Высота пламени, м,

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), для масла равна 0,015 кг/(м²×с);

r_в - плотность окружающего воздуха, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с²;

 кг/м³;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 30 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)] = ехр[-7×10^-4(30 - 0,5×50.5)] = 1.

Находится величина интенсивности теплового излучения, кВт:

q = 40×1.67×1 = 66,8 > 4 кВт.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкости регенерированного масла относятся к категории В_н, т.к. интенсивность теплового излучения от очага пожара на расстоянии 30 м превышает 4 кВт/м².

 

Б.24 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории модуля турбокомпрессорного агрегата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Пропан (С₃Н₈): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 44,09 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 2,3% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

Модуль турбокомпрессорного агрегата включает наружные установки:

- сепаратор (С-02) среднего давления объемом 12 м³, давление 5,5 кг/см² (539,4 кПа), производительность 10 тыс. м³/час (2,778 м³/с), с трубопроводом входным диаметром 300 мм, длиной 15 м;

- сепаратор (С-01) низкого давления: объем 16 м³, давление 3,5 кг/см², производительность 5 тыс. м³/час, с трубопроводами: входным - диаметром 500 мм, длиной 30 м; выходным - диаметром 500 мм, длиной 25 м;

- АВО (12 вентиляторов);

- трубопровод входной диаметром 250 мм, длиной 18 м, диаметром 200 мм, длиной 36 м;

- трубопровод выходной диаметром 200 мм, длиной 10 м (6 труб), диаметром 25,4 мм, длиной 11 м (пучки в количестве 233 шт.), производительность 199 т/час;

- общий коллектор диаметром 300 мм, длиной 10 м (до буферной емкости);

- буферная емкость (Б-01) объемом 60 м³, давление 4 кг/см²,

- трубопровод выходной диаметром 250 мм, длиной 3 м;

- экономайзер (S-03) объемом 27 м³, давление 4 кг/см²;

- трубопроводы: входной - диаметром 300 мм, длиной 7 м; выходной - диаметром 300 мм, длиной 5 м;

- испаритель (Е-01), объемом 60 м³;

- трубопровод выходной диаметром 300 мм, длиной 25 м;

- трубопровод входной диаметром 300 мм, длиной 8 м;

- трубопровод входной диаметром 400 мм, длиной 16 м, давление 50 кг/см²;

- трубопровод выходной диаметром 400 мм, длиной 8 м.

Автоматическое отключение без резервирования. Время отключения принимается равным 120 с по НПБ.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация наиболее опасного участка модуля - трубопровода между сепараторами - и поступление ГГ в окружающее пространство.

2.2 Определяется объем пропана, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, поступившего из аппарата, м³;

V_а = 0,01РV,

где Р -давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_а = 0,01×539,4×12 = 64,728 м³;

V_т - объем газа, поступившего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, поступившего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT = 2,778×120 = 333,33 м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - время аварийной ситуации, с;

V_2т - объем газа, поступившего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01πPr²L = 0,01×3,14×539,4×0,25²×30 = 31,77 м³,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L- длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_т = 333,33 + 31,77 = 365,1м³

V_ав = 64,728 + 365,1 = 429,828 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии пропана, кг:

m = V_авr_г= 429,828×1,743 = 749,19 кг,

где V_ав - объем пропана, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

Приведенная масса газа, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀- атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

m_пр - приведенная масса газа, кг;

 кПа.

 

3 Определение наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ модуль относится к категории ан, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушную смесь с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.25 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки подготовки нефти

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 5,28% (об.).

Нефть: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: менее 28 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 1,2% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p=42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке подготовки нефти расположено следующее оборудование:

- аппарат подготовки нефти: объем 14 м³, давление 5,88 МПа; производительность по газу 14 тыс. м³/час, производительность по нефти 10 тыс. м³/час, объем трубопроводов 0,16м³;

- аппарат подготовки нефти: объем 42 м³, давление 4,41 МПа; производительность по газу 7 тыс. м³/час, производительность по нефти 380 тыс. м³/сут, объем трубопроводов 0,1 м³;

- выветриватель: объем 40 м³, давлением 4,41 МПа; производительность по нефти 700 м³/сут.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода и поступление газа в окружающее пространство.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате расчетной аварийной

ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, поступившего из аппарата, м³;

V_а = 0,01Р₁V,

где Р₁ -давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³;

V_a = 0,01×5880×14 = 823,2 м³;

V_т - объем газа, поступившего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, поступившего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 3,89×120 = 466,67 м³,

V_2т - объем газа, поступившего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,010,01VP₂,

где Р₂ - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×0,16×5880 = 9,408 м³;

V = 466,67 + 9,408 = 476,075 м³;

V_ав = 823,2 + 476,075 = 1299,275 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса поступившего при аварии газа, кг:

m = V_авr_г = 1299,275×0,62 = 805,55 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

Приведенная масса газа, кг:

 кг,

где Q_сг - удельная теплота сгорания, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т- масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка подготовки нефти относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушную смесь с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.26 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки первичной подготовки нефти

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Нефть: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Суммарная молярная масса: 300 кг/кмоль.

Температура вспышки: менее 28 °С.

Плотность нефти: 950 кг/м³.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 1,2% (об.).

Удельная теплота сгорания нефти - 46024 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

Установка первичной подготовки нефти включая следующее оборудование:

- 2 емкости с нефтью объемом 200 м³;

- 1 емкость с нефтью объемом 16 м³;

- теплообменник.

Размер обваловки 26×25м, площадь 650 м².

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости и пролив нефти.

2.2 Определяется масса паров нефти, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и- площадь испарения, м²; принимается равной площади обваловки 650 м²;

Т - время испарения, с;

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×6,38 = 1,105×10^-4 кг/с×м²,

т = 1,1057×10^-4×650×3600 = 258,64 кг.

2.3 Определяется плотность паров нефти при расчетной температуре, кг/м³:

, кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н- давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа, принимается равным 6,38 кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т =258,64 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса пара, кг:

, кг.

где Q_сг - удельная теплота сгорания нефти, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров, кг;

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка первичной подготовки нефти относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.27 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории нефтяного сепаратора

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Нефть: легковоспламеняющаяся жидкость.

Суммарная молярная масса: 300 кг/кмоль.

Плотность нефти - 950 кг/м³.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 1,2% (об.).

Удельная теплота сгорания нефти: 46024 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке находится нефтяной сепаратор: объем 40 м³, производительность 100 т/сут (0,0012 м³/с), рабочее давление 5,88 МПа, объем трубопроводов 0,55 м³.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода после сепаратора с проливом нефти.

2.2 Определяется объем нефти, выделившейся в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем нефти, вышедшей из аппарата, м³;

V_а = 40 м³

V_т - объем нефти, вышедшей из трубопроводов, м³;

V_т = qT, м³,

где q - производительность, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с.

V_т = 0,0012×300 = 0,3655м³;

V_ав = 40 + 0,3655 = 40,3655 м³.

2.3 Определяется плотность паров нефти при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса паров нефти, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

т = т_р,

где т - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W- интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; определяется согласно п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 40,3655 м³ нефти составит 4036,55 м²;

Т - время испарения, с;

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса нефти, кг/кмоль;

Р_н -давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c- объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×6,38 = 1,105×10^-4 кг/с×м²,

т = 1,105×10^-4×4036,55×3600 = 1605,74 кг.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н- давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа, принимается равным 6,38 кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, m_п = т = 1605,74 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания нефти, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр- приведенная масса паров нефти, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка нефтяного сепаратора относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушную смесь с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.28 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости дегазации конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания: 44787 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р= 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке дегазатора конденсата находится 1 дегазатор объемом 40 м³ (конденсатом заполнен на 1/2 объема), рабочее давление 0,17 МПа, объем трубопроводов 0,25 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация дегазатора и пролив конденсата.

2.2 Определяется масса паров, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется согласно п. 38 НПБ;

Т - продолжительность поступления паров, принимается равной 3600 с по НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c- объемная доля горючей жидкости в смеси.

Площадь испарения определяется согласно п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², значит, площадь разлива 20 м³ н-октана составит 2000 м².

F_и = 2000 м²;

 КПа,

W= 10^-6×4,58 = 0,5×10^-4 кг/с×м²,

т = 0,5×10^-4×2000×3600 = 352,44 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т = 352,44 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса паров конденсата, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания конденсата, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкости дегазации конденсата относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.29 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории трехфазных сепараторов

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке трехфазных сепараторов расположено следующее оборудование: -трехфазный сепаратор: объем 18 м³, производительность 5000 м³/час (1,39 м³/с), давление 1,77×10³ кПа, объем трубопроводов 0,1 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация сепаратора.

2.2 Определяется объем газа, вышедшего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³;

V_а = 18 м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопроводов до его отключения, м³;

V_1т = 0,01РV,

где q - расход газа, м³/с;

Т - время аварийной ситуации, с;

V_1т = 1,39×120 = 166,8 м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопроводов после его отключения, м³;

V_2т = 0,01VP,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V_2т - объем трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_2т = 0,01×1,77×10³×0,1 = 1,77 м³;

V_т = 166,8 + 1,77 = 168,57м³;

V_ав= 18 + 168,57 = 186,57м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса вышедшего при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 186,57×0,620= 115,67кг.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле

Приведенная масса газа, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания горючих газов, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где Р₀ -атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

m_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка трехфазных сепараторов относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.30 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории модульного фильтра сепаратора

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположено следующее оборудование:

- 6 модульных фильтров сепараторов: объем 11 м³, производительность 312500 м³/час (86,81 м³/с), давление 5,88×10³ кПа, объем трубопроводов 3,28 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация фильтра сепаратора.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_а = 11м³;

V_т= V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 86,81×120 = 10417,2 м³.

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01РV,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_2т = 0,01×5,88×10³×3,28 = 192,86 м³;

V_т = 10417,2 + 192,86 = 10610,06 м³;

V_ав = 11 + 10610,06 = 10621,06 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

.

2.4 Определяется масса выделившегося при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

m= 10621,06×0,62 = 6585,06 кг.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

2.6 Определяется приведенная масса газа т , кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка модульного фильтра сепаратора относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.31 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории блока входных сепараторов

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке блока входных сепараторов расположено следующее оборудование:

- 3 входных сепаратора: объем 30 м³, производительность 9000 м³/час (2,5 м³/с), давление 6,47×10³ кПа, общий объем трубопроводов 7,18 м³ на каждый сепаратор.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация сепаратора.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате расчетной аварии, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_а = 30 м³.

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопроводов до его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 2,5×120 = 300 м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01VP,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_2т = 0,01×6,47×10³×7,18 = 464,55 м³;

V_т = 300 + 464,55 = 764,55 м³;

V_ав = 30 + 764,55 = 794,55 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

, кг/м³_.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 794,55×0,62 = 492,62 кг.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

;

2.6 Определяется приведенная масса газа т_пр, кг:

.

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа,

определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка блока входных сепараторов относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.32 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории блока пылеуловителей

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p=42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке блока пылеуловителей расположено следующее оборудование:

- 3 пылеуловителя: объем 17,5 м³, производительность 9000 м³/час (2,5 м³/с), давление 6,47×10³ кПа, объем трубопроводов 6,46 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация пылеуловителя.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_a = 17,5 м³.

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопроводов до его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т= 2,5×120 = 300 м³;

V_2т- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01VP,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_2т = 0,01×6,47×10³×6,46 = 417,96 м³;

V_т = 300 + 417,96 = 717,96 м³;

V_ав = 17,5 + 717,96 = 735,46 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса выделившегося при аварии газа, кг:

m = V_авr_г,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 735,46×0,62 = 455,99 кг.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

;

2.6 Определяется приведенная масса газа т_пр,кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка блока пылеуловителей относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.33 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории разделительных емкостей склада пропана

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Сжиженный пропан: сжиженный углеводородный газ (СУГ).

Молярная масса: 44,09 кг/кмоль.

Плотность сжиженного пропана: 528 кг/м³.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 2,3% (об.).

Удельная теплота сгорания: 46,353 МДж/кг.

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены:

- 2 емкости с сжиженным пропаном, каждая объемом 50 м³;

- отделитель жидкости объемом 1,81 м³.

Обваловка: 300 м².

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Ухты) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с пропаном объемом 50 м³.

2.2 Определяется масса испарившегося СУГ из пролива, кг/м²:

,

где М - молярная масса СУГ, кг/кмоль;

L_исп - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ Т_ж, Дж/моль, для пропана L_исп = 18769,1 Дж/моль;

Т₀ - начальная температура материала, на поверхности которого разливается СУГ, К;

Т_ж - начальная температура СУГ, К;

l_тв - коэффициент теплопроводности материала, на поверхности которого разливается СУГ, Вт/(м×К), для бетона l_тв = 1,51 Вт/(м×К);

а - коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м²/с;

,

С_тв - теплоемкость материала, на поверхности которого разливается СУГ, Дж/(кг×К), для бетона С_тв = 840 Дж/(кг×К);

r_тв - плотность материала, на поверхности которого разливается СУГ, кг/м³, для бетона r_тв = 2400 кг/м³;

t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более 3600 с.

 - число Рейнольдса,

где U - скорость воздушного потока, м/с;

 - - характерный размер пролива СУГ, м;

v_в - кинематическая вязкость воздуха, м²/с,

v_в = 14,9×10^-6 м²/с;

l_в - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м×К),

l_в = 0,024276 Вт/(м×К);

 м²/с.

Согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,15 м², следовательно, 50 м³ пропана разольется на 7500 м², что превышает площадь обваловки. Следовательно, за площадь испарения принимается площадь обваловки F_и = 300 м².

м,

,

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для горючих газов):

;

2.5 Определяется приведенная масса газа m_пр, кг:

.

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

2.6 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ разделительные емкости склада пропана относятся к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.34 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории разделительных емкостей

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (IT).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Удельная теплота сгорания: 23839 кДж/кг.

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса н-октана: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки н-октана: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания н-октана: 44787 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р= 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке разделительных емкостей расположено следующее оборудование:

- 2 разделительные емкости: объем 100 м³ (объем природного газа по 50 м³), производительность 30000 м³/час (8,33 м³/с), давление 0,8×10³ кПа, объем трубопроводов 0,19 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация разделительной емкости.

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_а = 0,01РV= 0,01×800×50 = 400 м³;

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_1т = qT= 8,33×120 = 999,6 м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_2т = 0,01VP=0,01×0,8×10³×0,19 = 1,52м³,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_т = 999,6+ 1,52= 1001,12м³;

V_ав = 400+ 1001,12= 1401,12м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀- мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса вышедшего при аварии газа, кг:

m = V_авr_г= 1401,12×0,62 = 868,97 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

;

Приведенная масса газа, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r- расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ разделительные емкости относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.35 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей передавливания газового конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса н-октана: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки н-октана: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания н-октана: 44787 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р= 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположено следующее оборудование:

- 2 емкости передавливания: объем 100 м³, давление 1,5×10³ кПа, объем трубопровода 0,09 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с конденсатом объемом 100 м³.

2.2 Определяется масса паров, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

т = т_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется согласно п. 38 НПБ;

Т - продолжительность поступления паров принимается равной 3600 с по НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа.

Площадь испарения определяется согласно п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 100 м³ н-октана составляет 10000 м².

F_и = 10000 м²;

W= 10^-6×4,58 = 0,5×10^-4 кг/с×м²,

т = 0,5×10^-4×10000×3600 = 1760,4 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п- масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т = 1760,4 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

K= 3600/3600 = 1;

2.6 Определяется приведенная масса пара т_пр,кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкость передавливания газового конденсата относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.36 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории буферных емкостей с конденсатом

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса н-октана: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки н-октана: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания н-октана: 44787 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке буферных емкостей с конденсатом расположено следующее оборудование:

- 2 буферные емкости: объем 80 м³, давление 0,101×10³ кПа, объем трубопровода 0,59 м³.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с конденсатом объемом 80 м³.

2.2 Определяется масса паров, поступивших в окружающее пространство в результате

расчетной аварии, кг:

т = т_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и- площадь испарения, м², определяется согласно п. 38 НПБ;

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, принимается равной 3600 с по НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н- давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

Площадь испарения определяется согласно п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 80 м³ н-октана составляет 8000 м².

F_и = 8000 м²;

 КПа,

W= 10^-6×4,58 = 0,5×10^-4 кг/с×м²,

т 0,5×10^-4×8000×3600 = 1440 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

2.6 Определяется приведенная масса пара т_пр,кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ буферная емкость с конденсатом относится к категории А_н,так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.37 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории установки секущей запорной арматуры газораспределительной станции

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке-

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р= 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1 2 Характеристика технологического процесса:

На площадке секущей запорной арматуры газораспределительной станции расположено следующее оборудование:

- емкость: объем 2,9 м³, производительность 30000 м³/час (33 м³/с), давление 5,5×10³ кПа, объем трубопровода 0,44 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости.

2.2 Определяется объем газа, выделившегося в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_а - объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

V_а = 0,01РV= 0,01×5500×2,9 = 159,5 м³,

где Р - давление в аппарате, кПа;

V - объем аппарата, м³.

V_т - объем газа, вышедшего из трубопровода, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT= 8,33×120 = 999,6 м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т = 0,01VP= 0,01×5,5×10³×0,1 = 24,2 м³,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_т= 999,6 + 24,2 = 1023,8 м³;

V_ав= 159,5 +1023,8 = 1183,3 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

 кг/м³,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀- мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

2.4 Определяется масса поступившего при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г= 1183,3×0,620 = 733,646 кг,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле

;

2.6 Определяется приведенная масса газа т_пр,кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка секущей запорной арматуры газораспределительной станции относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.38 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории подогревателей топливного и пускового газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

1.2 Характеристика технологического процесса:

Установка подогревателей топливного и пускового газа включает следующее оборудование:

- 3 подогревателя газа: производительность 130000 м³/сут, давление 68 кг/см²;

- трубопроводы: входной диаметром 150 мм, длиной 5 м, выходной диаметром 150 мм, длиной 3 м, давление 68 кг/см²;

- газ на отопление: производительность 380 м³/сут, давление 4 кг/см²;

- трубопровод входной диаметром 57 мм, длиной 2 м.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет не требуется, так как отсутствуют другие горючие вещества и материалы, кроме ГГ, используемого в качестве топлива.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

В соответствии с п. 35 НПБ, подогреватели топливного и пускового газа относятся к категории Г_н, т.к. используемый горючий газ сжигается в качестве топлива.

 

Б.39 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории арматурного блока утилизации тепла

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке: Вода: негорючая жидкость.

1.2 Характеристика технологического процесса:

Арматурный блок утилизации тепла представляет собой укрытие с размерами 6×4×2 м, внутри которого расположен трубопровод с водой диаметром 150 мм, длиной 10 м.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчета не требуется, так как отсутствуют горючие вещества и материалы.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ 105 [11 (далее - НПБ).

В соответствии с п. 35 НПБ арматурный блок утилизации тепла относится к категории Д_н, т.к. в нем транспортируется негорючее вещество (вода), и не относится к категориям А_н, Б_н, В_н.

 

Б.40 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости хранения промстоков

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Нефтепродукты (по бензину А-72): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 97,2 кг/кмоль.

Температура вспышки: минус 36 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 1,08% (об.).

Удельная теплота сгорания: 44,239 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположена емкость с промстоками объемом 50 м³.

Содержание нефтепродуктов в промстоках составляет 17,78 мг/дм³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с промстоками.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварии, кг:

т = m_р,

где т_р- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется согласно п. 38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 50 м³ бензина составляет 5000 м².

Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ и горючих жидкостей в окружающее пространство, с.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×0,0007 = 6,9×10^-9 кг/с×м².

2.3. Определяется масса паров, поступивших в окружающее пространство.

т =WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и – площадь испарения, м²;

Т - продолжительность поступления паров, с.

т = 6,9×10^-9×5000×3600 = 0,124 кг.

2.4 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

 кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр- нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

2.6 Определяется приведенная масса пара т_пр,кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

2.8 Рассчитывается интенсивность теплового излучения от очага пожара:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; для бензина принимается по табл. 8 НПБ;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t- коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

,

где F - площадь пролива, м².

 м.

Высота пламени, м, определяется по формуле:

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), принимается по табл. 8 НПБ для бензина 0,06 кг/(м²×с);

r_в - плотность воздуха, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с².

 кг/м³;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 90 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)];

t = ехр[-7×10^-4(30 - 0,5×79,79)] = 1,01.

Находим величину интенсивности теплового излучения, кВт:

q= 25×16,89×1,01 = 426,47 кВт.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкость хранения промстоков не относится к категории А_н и Б_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, не превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки не превышает 5 кПа.

В соответствии с п. 35 НПБ емкость хранения промстоков относится к категории В_н,так как интенсивность теплового излучения от очага пожара на расстоянии 30 м превышает 4 кВт/м².

 

 

 

 

 

Б.41 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости с очищенными промстоками

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Нефтепродукты (по бензину А-72): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса бензина: 97,2 кг/кмоль.

Температура вспышки: минус 36 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 1,08% (об.).

Удельная теплота сгорания бензина: 44,239 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположена емкость с очищенными промстоками объемом 200 м³.

Содержание нефтепродуктов в промстоках составляет 9,07 мг/дм³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимаем разлив промстоков.

2.2 Определяется масса паров, поступивших в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²;

Т - продолжительность поступления паров горючих жидкостей в окружающее пространство, с.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

P_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c- объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа.

Согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 200 м³ промстоков составляет 20000 м².

F_и = 20000 м²;

W = 10^-6×0,0004 = 3,9×10^-9 кг/с×м².

2.3 Определяется масса паров, поступивших в окружающее пространство.

т =WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и- площадь испарения, м²;

Т - продолжительность поступления паров, с.

т_п = 3,9×10^-9×20000×3600 = 0,281 кг.

2.4 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль.

 кг/м³.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей)

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

2.6 Определяется приведенная масса т_пр, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

2.7 Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

2.8 Рассчитывается интенсивность теплового излучения от очага пожара:

q = E_fF_qt,

где E_f- среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; для бензина принимается по табл. 8 НПБ;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t- коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

,

где F - площадь пролива, м².

 м.

Высота пламени, м, определяется по формуле:

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), принимается по табл. 8 НПБ для бензина 0,06 кг/(м²×с);

r_в - плотность воздуха, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с².

 кг/м³;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н- факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 170 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)];

t = ехр[-7×10^-4(30 - 0,5×159,58)] = 1,04.

Определяется величина интенсивности теплового излучения, кВт:

q= 25×12,93×1,04 = 336,18 кВт.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкость с очищенными промстоками не относится к категориям А_н и Б_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, не превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки не превышает 5 кПа.

В соответствии с п. 35 НПБ емкость с очищенными промстоками относится к категории В_н, так как интенсивность теплового излучения от очага пожара на расстоянии 30 м превышает 4 кВт/м².

 

Б.42 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории укрытия с кранами 1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану - СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Низшая теплота сгорания: 50000 кДж/кг.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке кранового укрытия расположено следующее оборудование:

- кран: объем трубопровода 0,022 м³, производительность 2470000 м³/час (686,1 м³/с), давление 6,374×10³ кПа.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода.

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, поступившего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, поступившего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT= 686,1×120 = 82332 м³,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_2т = 0,01РV= 0,01×6,374×10³×0,022 = 1,40 м³,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_т = 82332 + 1,40 = 82333,40 м³;

V_ав = 82333,40 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀- мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса поступившего при аварии газа, кг:

m = V_авr_г,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³.

т = 82333,4×0,63 = 51870,042 кг

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

;

Приведенная масса газа, кг:

.

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ укрытия с кранами относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.43 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории открытого распределительного устройства напряжения (ОРУН)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Масло: горючая жидкость (ГЖ).

Температура вспышки: 150 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены:

- 2 трансформатора собственных нужд (ТСН);

- 2 силовых трансформатора, содержание масла - 3000 кг, обваловка - 5×5 м;

- 2 высоковольтных маслонаполненных выключателя (230 кг масла в 2 емкостях);

- 1 секционный выключатель (масла - 230 кг).

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация силового трансформатора.

Температура жидкости 42 °С, что ниже температуры вспышки (150 °С), и нет условий для образования аэрозоля масла. Поэтому при рабочей температуре 42 °С давление и масса насыщенных паров жидкости стремятся к нулю. Следовательно, наружная установка не относится к категории Б_н.

2.2 Рассчитывается интенсивность теплового излучения от очага пожара, вызванного возгоранием пролива масла:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; для масла принимается равной 40 кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

,

где F - площадь разлива, м²; принимается равной площади обваловки 25 м².

Высота пламени, м, определяется по формуле:

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), для масла равна 0,015 кг/(м²×с);

r_в - плотность окружающего воздуха, равна 1,12 кг/м³;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с²;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 30 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)];

t = ехр[-7×10^-4(30 - 0,5×5,64)] = 0,98.

Находится величина интенсивности теплового излучения, кВт:

q= 40×0,6015×0,98 = 23,6 >4 кВт.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ ОРУН относится к категории В_н, т.к. интенсивность теплового излучения от очага пожара (место разлива масла) на расстоянии 30 м превышает 4 кВт/м².

 

Б.44 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории нефтеловушки

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Нефтепродукты (по бензину А-72): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса бензина: 97,2 кг/кмоль.

Температура вспышки бензина: минус 36 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 1,08% (об.).

Удельная теплота сгорания бензина: 44,239 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p= 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены:

- нефтеловушка: объем 720 м³, площадь поверхности 144 м².

Содержание нефтепродуктов в промстоках составляет 17,78 мг/дм³.

Нефтепродукты равномерно распределены по всей поверхности нефтеловушки.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную ситуацию принимается испарение нефтепродуктов с поверхности нефтеловушки.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг:

т_п=WF_иT,

где W- интенсивность испарения, кг/(с-м²);

F_и - площадь испарения, м², за площадь испарения принимается площадь нефтеловушки; F= 144 м²;

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, определяется согласно п. 38 НПБ; Т= 3600 с.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c- объемная доля горючей жидкости в смеси (на поверхности испарения объемная доля равна 1).

 КПа,

W= 10^-6×35,4 = 3,5×10^-4 кг/с×м²,

т_п = 3,5×10^-4×144×3600 = 181,44 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п- плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружных установок по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ нефтеловушка относится к категории А_н, так как расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.45 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения метанола

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/моль.

Температура вспышки: 6 °С.

Плотность: 786,9 кг/м³.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 6,98% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке хранения метанола расположено следующее оборудование:

- 2 емкости с метанолом объемом 25 м³;

- 1 подземная дренажная емкость объемом 20 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с метанолом.

2.2 Определяется масса паров метанола, поступивших в открытое пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = т_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_п=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²; рассчитывается согласно п.38 НПБ из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь пролива 25 м³ (25000 л) составит 2500 м²;

Т - время испарения, с;

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса метанола, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа.

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×28,84 = 1,6×10^-4 кг/с×м²,

т = ,6×10^-4×2500×3600 = 1440 кг.

2.3 Горизонтальные размеры зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п= т = 1440 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Плотность паров метанола при расчетной температуре, кг/м³, определяется по формуле (2) НПБ:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

Приведенная масса паров, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания метанола, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров метанола, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушной смеси, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории помещения по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ резервуарный парк хранения метанола относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.46 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения ДЭГ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Диэтиленгликоль (С₄Н₁₀О₃): горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/кмоль.

Температура вспышки: 124 °С.

Удельная теплота сгорания: 22,3709 МДж/кг.

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены 5 емкостей с диэтиленгликолем объемом 10 м³.

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив емкости с диэтиленгликолем объемом 10 м³.

Рабочая температура жидкости 35 °С, что ниже температуры вспышки (124 °С), и нет условий для образования аэрозоля. Поэтому при рабочей температуре 35 °С давление и масса насыщенных паров жидкости стремятся к нулю. Следовательно, наружная установка не относится к категории Б_н.

2.2 Рассчитывается интенсивность теплового излучения от очага пожара, вызванного разливом диэтиленгликоля:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; для диэтиленгликоля принимается НПБ равной 40 кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

,

где F - площадь разлива, м²; согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 10 м³ диэтиленгликоля составляет 1000 м².

 м.

Высота пламени, м, определяется по формуле:

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), для диэтиленгликоля 1,6 кг/(м²×с);

r_в - плотность окружающего воздуха, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p- расчетная температура,°С.

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с²;

 кг/м³;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 40 м, так как эффективный диаметр разлива превышает 30 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)];

t = ехр[-7×10^-4(40 - 0,5×35,68)] = 0,98.

Находится величина интенсивности теплового излучения, кВт:

q= 40×17,03×0,98 = 667,58 кВт

 

3 Определение категории наружных установок по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ резервуарный парк хранения диэтиленгликоля относится к категории В_н, так как интенсивность теплового излучения от очага пожара (место разлива диэтиленгликоля) на расстоянии 40 м превышает 4 кВт/м².

 

Б.47 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории склада хранения химреагентов

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Метанол: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Температура вспышки: 6 °С.

Удельная теплота сгорания: 23,839 МДж/кг.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 6,98% (об.).

Диэтиленгликоль (ДЭГ): горючая жидкость (ГЖ).

Молярная масса: 106,12 кг/кмоль.

Удельная теплота сгорания: 22370,9 кДж/кг.

Масло: горючая жидкость (ГЖ).

Расчет проводится по наиболее опасному веществу - метанолу (раствор ингибитора коррозии).

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены:

- 4 емкости объемом 50 м³ и 2 емкости объемом 25 м³ с РИК;

- 2 емкости объемом 50 м³ с ДЭГ;

- 2 емкости объемом 50 м³ с концентрированной соляной кислотой;

- 2 емкости объемом 50 м³ с ингибитором ВНПП;

- 2 емкости объемом 25 м³ с отработанным маслом;

- 2 емкости объемом 25 м³ с ЗСК.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив емкости с раствором ингибитора коррозии объемом 50 м³.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

т = т_р,

где т_p - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется согласно п. 38 НПБ;

Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ и горючих жидкостей в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

Согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,10 м², следовательно, площадь разлива 50 м³ метанола составляет 5000 м².

F_и= 5000 м²;

W= 10^-6×38,33 = 2×10^-4 кг/с×м²,

т_п = 2×10^-4×5000×3600 = 3600 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/(с×м²):

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = T/3600;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

K =3600/3600 = 1;

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ склад хранения химреагентов относится к категории А_н,т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающий паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.48 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории склада хранения раствора ингибитора коррозии

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Ингибитор коррозии (99,85% раствор метанола): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Расчет проводится по метанолу (СН₄О).

Молярная масса: 32,04 кг/кмоль.

Температура вспышки: 6 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 6,98% (об.).

Удельная теплота сгорания метанола: 23,839 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке с обваловкой 20×10 м расположены:

- 1 емкость с раствором ингибитора коррозии объемом 25 м³;

- 3 емкости с раствором ингибитора коррозии объемом 10 м³;

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив емкости с раствором ингибитора коррозии объемом 25 м³.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²;

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н,

где М- молярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c- объемная доля горючей жидкости в смеси.

Площадь испарения принимается равной площади обваловки F_и = 200 м².

 КПа,

W= 10^-6×38,33 = 2×10^-4 кг/(с×м²),

т_п = 2×10^-4×200×3600 = 144 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K- коэффициент, принимаемый равным K = T/3600;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

K= 3600/3600 = 1;

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ склад хранения раствора ингибитора коррозии относится к категории А_н, так как расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.49 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения дизельного топлива

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Температура вспышки: 48 °С

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 0,6% (об.).

Удельная теплота сгорания: 43,59 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р= 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке с обваловкой 30×18 м расположены:

- 4 емкости с дизельным топливом объемом 50 м³ каждая.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разлив емкости с дизельным топливом.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

m = m_p,

где т_р- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², принимается равной площади обваловки: F_и = 540 м².

Т- продолжительность поступления паров в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×3,98 = 0,52×10^-4 кг/(с×м²),

т = 0,52×10^-4×540×3600 = 101,1 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K= Т/3600;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

K = 3600/3600 = 1;

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ резервуарный парк хранения дизельного топлива относится к категории Б_н,так как расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.50 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка ГСМ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 172,3 кт/кмоль.

Температура вспышки: 48 °С

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 0,6% (об.).

Удельная теплота сгорания: 43,59 МДж/кг.

Конденсат (по н-октану): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Температура вспышки н-октана: 14 °С.

Молярная масса н-октана: 114,23 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания н-октана: 44787 кДж/кг.

Расчетная температура воздуха t = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

Резервуарный парк имеет две площадки емкостного хранения ГСМ с обваловками 40×15 м (площадка 1) и 30×15 м (площадка 2).

На площадке 1 расположены:

- 3 емкости с дистиллятом объемом 50 м³;

- 2 емкости с дизельным топливом объемом 50 м³;

- 1 емкость с конденсатом объемом 50 м³.

На площадке 2 расположены:

- 1 емкость с дистиллятом объемом 50 м³;

- 1 емкость с дизельным топливом объемом 50 м³;

- 2 емкости с конденсатом объемом 50 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с конденсатом на площадке 1.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг:

т = т_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и- площадь испарения, м², принимается равной площади обваловки: F_и = 600 м².

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н,

где М- молярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

W= 10^-6×3,16 = 0,3×10^-4 кг/(с×м²),

т_р = 0,3×10^-4×600×3600 = 64,8 кг.

2.3 Определяется плотность паров конденсата при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K = 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса паров конденсата, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате расчетной аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ площадка резервуарного парка ГСМ относится к категории А_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.51 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка маслохозяйства КЦ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Масло марки ТП-22С: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 900 кг/м³.

Температура вспышки: 186 °С.

Низшая теплота сгорания: 41,87 МДж/кг.

Масло марки МС-8П: горючая жидкость (ГЖ).

Плотность: 875 кг/м³.

Температура вспышки: 150 °С.

Низшая теплота сгорания: 43,11 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке с обваловкой 30×9 м расположены:

- 3 емкости с маслом ТП-22 объемом 25 м³;

- 3 емкости с маслом МС-8П объемом 25 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с маслом объемом 25 м³.

Рабочая температура жидкости 35 °С, что ниже температуры вспышки (150 °С), и нет условий для образования аэрозоля масла. Поэтому при рабочей температуре 35 °С давление и масса насыщенных паров жидкости стремятся к нулю. Следовательно, наружная установка не относится к категории Б_н.

2.2 Рассчитывается интенсивность теплового излучения от очага пожара, вызванного проливом масла:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

,

где F - площадь разлива, м², принимается равной площади обваловки 270 м².

 м.

Высота пламени, м, определяется по формуле:

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), принимается по табл. 8 НПБ для масла 0,04 кг/(м²×с);

r_в - плотность окружающего воздуха, кг/м³;

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с²;

 кг/м³;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 30 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)];

t = ехр[-7×10^-4(30 - 0,5×18,54)] = 0,99.

Определяется величина интенсивности теплового излучения, кВт:

q= 40×8,38×0,99 = 331,85 кВт.

 

3 Определение категории наружных установок по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ резервуарный парк маслохозяйства КЦ относится к категории В_н,так как интенсивность теплового излучения от очага пожара на расстоянии 30 м превышает 4 кВт/м².

 

Б.52 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории склада тарного хранения ГСМ

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Температура вспышки: 48 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,6% (об.).

Удельная теплота сгорания: 43,59 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены 2 емкости с дизельным топливом объемом 25 м³ каждая.

Обваловка 12×12 м.

 

2 Расчет критериев взрывопожарной и пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация одной емкости.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м² (за площадь испарения принимается площадь обваловки);

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

F_и = 144 м²;

W= 10^-6×5,68 = 0,75×10^-4 кг/(с×м²),

т = 0,75×10^-4×144×3600 = 38,88 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п- масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т = 38,88 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса пара, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ склад тарного хранения ГСМ относится к категории Б_н, т.к. расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.53 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка хранения конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Конденсат (по н-октану С₈Н₁₈): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания: 44,787 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

 

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке резервуарного парка хранения конденсата расположено следующее оборудование:

- 10 емкостей: объем 200 м³, давление 0,101×10³ кПа.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с конденсатом.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = m_р,

где т_р - масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг:

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м², определяется согласно п. 38 НПБ;

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н- давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

л-JL

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

Согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², значит, площадь разлива 200 м³ н-октана составляет 20000 м².

F_и = 20000 м²;

W= 10^-6×3,16 = 0,3×10^-4 кг/(с×м²),

т_p = 0,3×10^-4×20000×3600 = 2160 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³.

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п- масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т = 2160 кг.

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ резервуарный парк хранения конденсата относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.54 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости хранения конденсата

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Конденсат (по н-октану С₈Н₁₈): легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 114,23 кг/кмоль.

Температура вспышки: 14 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 0,9% (об.).

Удельная теплота сгорания: 44,787 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 42 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Оренбурга) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

Хранение конденсата в емкости объемом 25 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с конденсатом объемом 25 м³.

2.2 Определяется масса паров конденсата, поступивших в окружающее пространство в результате расчетной аварийной ситуации, кг.

т = т_р,

где т_р- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и- площадь испарения, м², определяется согласно п. 38 НПБ;

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н, кг/(с×м²),

где М - молярная масса конденсата, кг/кмоль;

Р_н- давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа.

Согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 25 м³ н-октана составляет 2500 м².

F_и = 2500 м²;

W= 10^-6×4,53 = 0,5×10^-4 кг/(с×м²),

т = 0,5×10^-4×2500×3600 = 450 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т = 450 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкость хранения конденсата относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.55 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории резервуарного парка сжиженного газа

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Сжиженный пропан: легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 44,09 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 2,3% (об.).

Удельная теплота сгорания: 46,353 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_р = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке с обваловкой 40×20 м расположены 5 емкостей объемом по 90 м³ каждая.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация емкости с сжиженным пропаном объемом 90 м³.

2.2 Определяется масса испарившегося СУГ из пролива, кг/м².

,

где М - молярная масса СУГ, кг/кмоль;

L_исп - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ Т_ж, Дж/моль, для пропана L_исп = 18769,1 Дж/моль;

Т₀ - начальная температура материала, на поверхности которого разливается СУГ, К;

Т_ж - начальная температура СУГ, К;

l_тв - коэффициент теплопроводности материала, на поверхности которого разливается СУГ, Вт/(м×К), для бетона l_тв = 1,51 Вт/(м×К);

а - коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого разливается СУГ, м²/с;

,

С_тв - теплоемкость материала, на поверхности которого разливается СУГ, Дж/(кг×К), для бетона С_тв = 840 Дж/(кг×К);

r_тв - плотность материала, на поверхности которого разливается СУГ, кг/м³, для бетона r_тв = 2400 кг/м³;

t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ, но не более 3600 с.

Re - число Рейнольдса,

,

где U - скорость воздушного потока, м/с;

d- - характерный размер пролива СУГ, м;

,

v_в - кинематическая вязкость воздуха, м²/с, v_в = 14,9×10^-6 м²/с;

l_в - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м×К), l_в = 0,024276 Вт/(м×К);

 м²/с.

Согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади ОД м², следовательно, площадь разлива 90 м³ пропана составляет 9000 м², но с учетом обваловки за площадь испарения принимается площадь обваловки, F_и = 800 м²;

м,

,

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальные размеры зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяются по формуле (для горючих газов):

;

Приведенная масса пара, кг:

.

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ резервуарный парк сжиженного газа относится к категории А_н, так как горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.56 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкости аварийного слива осушителя (ДЭГ)

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Диэтиленгликоль (С₄Н₁₀О₃): горючая жидкость.

Молярная масса: 106,12 кг/кмоль.

Температура вспышки: 124 °С.

Удельная теплота сгорания: 22,3709 МДж/кг.

1.2 Характеристика технологического процесса:

Емкость для аварийного слива осушителя - диэтиленгликоля объемом 37 м³.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ). За расчетную аварийную ситуацию принимаем разлив емкости с диэтиленгликолем объемом 37 м³.

Рабочая температура жидкости 42 °С, что ниже температуры вспышки (124 °С), и отсутствуют условия для образования аэрозоля, поэтому коэффициент участия во взрыве равен нулю и рассчитываются критерии пожарной опасности.

2.2 Рассчитаем интенсивность теплового излучения от очага пожара, вызванного проливом раствора ингибитора коррозии:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; для диэтиленгликоля принимается по НПБ равной 40 кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

t - коэффициент пропускания атмосферы.

Эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:

,

где F - площадь пролива, м²; согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,10 м², следовательно, площадь разлива 37 м³ диэтиленгликоля составляет 3700 м².

 м.

Высота пламени, м, определяется по формуле:

,

где М - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²×с), для диэтиленгликоля 1,6 кг/(м²×с);

r_в - плотность окружающего воздуха, кг/м³;

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, согласно СНиП 23-01 [6] принимается 42 °С.

 кг/м³;

g - ускорение свободного падения, равно 9,81 м/с²;

Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:

,

где F_v, F_н - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые по формулам:

;

;

;

;

;

;

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, принимается равным 70 м, так как эффективный диаметр разлива превышает 30 м.

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициент пропускания атмосферы определяется по формуле:

t = exp[-7×10^-4(r - 0,5d)];

t = ехр[-7×10^-4(70 - 0,5×68,64)] = 0,98.

Находим величину интенсивности теплового излучения, кВт:

q = 40×18,62×0,98 = 729,90 кВт.

 

3 Определение категории наружных установок по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ емкость аварийного слива осушителя относится к категории В_н, так как интенсивность теплового излучения от очага пожара на расстоянии 70 м превышает 4 кВт/м².

 

Б.57 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории наливной эстакады

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Дизельное топливо "зимнее": легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ).

Молярная масса: 172,3 кг/кмоль.

Температура вспышки: 48 °С.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 0,6% (об.).

Удельная теплота сгорания: 43,59 МДж/кг.

Расчетная температура воздуха t_p = 35 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Надыма) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке расположены:

- 2 наливных крана: производительность 20 м³/час (0,0056 м³/с), объем трубопровода 0,012 м³.

Отключение ручное, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ) равным 300 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода.

2.2 Определяется масса паров жидкости, поступивших в окружающее пространство в результате аварийной ситуации, кг:

т = т_р,

где т_p- масса жидкости, испарившейся с поверхности разлива, кг;

т_р=WF_иT,

где W - интенсивность испарения, кг/(с×м²);

F_и - площадь испарения, м²;

Т - продолжительность поступления паров в окружающее пространство, с, определяется согласно п. 38 НПБ.

Интенсивность испарения для ненагретых ЛВЖ, кг/(с×м²), определяется по формуле:

W = 10^-6Р_н,

где М - молярная масса, г/моль;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре жидкости, кПа, определяется по формуле:

,

где А, В, С - константы Антуана;

t_p - расчетная температура, °С;

c - объемная доля горючей жидкости в смеси.

 КПа,

Определяется объем поступившего дизтоплива в результате расчетной аварии, м³.

V_ав = V_т,

где V_т - объем дизельного топлива, вышедшего из трубопровода, м³.

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем дизельного топлива, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем дизельного топлива, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³.

V_1т = qT,

где q - производительность, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с.

V_1т = 0,0056×300 = 1,68 м³.

V_т = 1,68 + 0,012 = 1,692 м³.

Согласно п. 38 НПБ 1 л смесей и растворов, содержащих 70% и менее растворителей, разливается на площади 0,1 м², следовательно, площадь разлива 1,692 м³ дизельного топлива составляет 169,2 м².

F_и = 169,2 м²;

W= 10^-6×3,98 = 0,52×10^-4 кг/(с×м²),

т_p = 0,52×10^-4×169,2×3600 = 31,67 кг.

2.3 Определяется плотность паров при расчетной температуре, кг/м³:

,

где V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль.

 кг/м³.

2.4 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле (для паров ненагретых легковоспламеняющихся жидкостей):

,

где K - коэффициент, принимаемый равным K = Т/3600;

K= 3600/3600 = 1;

Р_н - давление насыщенных паров при расчетной температуре, кПа;

С_нкпр - нижний концентрационный предел распространения пламени, % (об.);

т_п - масса паров, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более чем за 3600 с, кг, т_п = т =31,67 кг;

r_п - плотность паров при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³.

Приведенная масса, кг:

,

где Q_сг - удельная теплота сгорания пара, Дж/кг;

Z- коэффициент участия паров в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса паров, поступивших в окружающее пространство, кг.

 кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании паровоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра паровоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса паров конденсата, кг.

 кПа.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ наливная эстакада относится к категории Б_н,так как расчетное избыточное давление при сгорании паровоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

 

Б.58 Расчет критериев пожарной опасности и определение категории емкостей с задавочным раствором

1 Исходные данные

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Задавочный раствор с хлористым кальцием: негорючая жидкость.

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке находятся 6 емкостей с задавочным раствором.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчета не требуется, так как отсутствуют горючие вещества и материалы.

 

3 Определение категории наружной установки по пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ 105 [1] (далее - НПБ).

В соответствии с п. 35 НПБ емкости для хранения задавочного раствора относятся к категории Д_н, т.к. в них хранится негорючее вещество (задавочный раствор с хлористым кальцием) в холодном состоянии.

 

Б.59 Расчет по определению индивидуального риска при техногенных авариях наружной установки аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа

Вероятность аварии, связанной с разгерметизацией и выбросом газа, составляет 3,6×10^-4 в год, при этом из технологического регламента известно, что вероятность взрыва составляет 8,9×10^-7 в год.

Для определения категории пожарной опасности наружной установки в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ) необходимо определить величину индивидуального риска для человека, находящегося на расстоянии 30 м от наружной установки. Если вероятность поражения человека при техногенной аварии превысит 10^-6, то данную установку (с учетом того, что перекачивается природный горючий газ) следует отнести к категории А_н(взрывопожароопасная).

Наиболее вероятными сценариями развития аварии на наружной установке данного типа являются:

- разгерметизация емкости с мгновенным воспламенением выброса природного газа (наиболее опасный вариант, приводящий к диффузионному горению - "огненному шару");

- взрыв природного газа с развитием избыточного давления от воздействия внешнего источника зажигания.

Составляется логическая схема развития аварии (рис. 1). Символами А₁-А₃ обозначены следующие варианты развития аварии:

 

 

Рис. 1 - Схема развития аварии

 

А₁ - выброс природного газа с образованием "огненного шара" в результате разгерметизации установки;

А₂ - произошло возгорание смеси природного газа с воздухом от внешнего источника зажигания с образованием избыточного давления;

А₃ - воспламенения не произошло, прошел аварийный сброс газа.

Принимается, что статистическая вероятность мгновенного воспламенения газа при разрыве технологического резервуара не будет ниже 75%, тогда вероятность мгновенного воспламенения с образованием диффузионного пламенного горения - "огненного шара" (A₁)составляет:

Q(A₁)= Q_авQ_мгQ_ош= Q_aвQ_стат(А₁) = 3,6×10^-4×0,75 = 2,7×10^-4.

Вероятность взрыва (воспламенения газовоздушной смеси) с образованием избыточного давления (А₂) известна из исходных данных и составляет:

Q(A₂) = 8,9×10^-7.

Определяется значение поражающих факторов пожара (взрыва) на установке АВО газа для человека, находящегося на расстоянии 30 м от нее, при различных сценариях развития аварии с помощью методов, приведенных в НПБ.

Интенсивность теплового излучения при мгновенном воспламенении выброса природного газа с образованием "огненного шара" и продолжительность существования "огненного шара" определяются по НПБ.

 

1 Исходные данные для определения категории наружной установки

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени: 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_p = 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

Установка АВО газа включает следующее оборудование:

- 16 аппаратов 2АВГ-75с (2 вентилятора): производительность 48 млн м³/сут, давление 75 кг/см², объем аппарата 2,4 м³ (2 секции по 1,2 м³);

- трубопровод входной: диаметр 400 мм, длина 8 м;

- трубопровод выходной: диаметр 400 мм, длина 8 м.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация одной секции аппарата и выходящего трубопровода.

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_а + V_т,

где V_a - объем газа, поступившего из аппарата, м³;

V_т - объем газа, поступившего из трубопровода, м³;

V_a = 2,4 м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, поступившего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, поступившего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 69,44×120 = 8333,33 м³;

V_2т = 0,01πР(r²×L),

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

r - внутренний радиус трубопроводов, м;

L - длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

V_2т = 0,01×3,14×7354,9875×0,2²×8 = 73,94 м³;

V_т = 8333,33 + 73,94 = 8407,27 м³;

V_ав = 2,4 + 8407,27 = 8409,67 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса поступившего при аварии газа, кг:

m = V_авr_г,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 8409,67×0,632 = 5314,9 кг.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

;

Приведенная масса газа, кг:

.

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z - коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

Величина импульса волны давления, Па×с, определяется по формуле:

i= ;

i= 123×5879,314^0,66/30 = 1260,49 Па×с.

2.6 Интенсивность теплового излучения для "огненного шара", кВт/м², определяется по формуле:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; принимается равной 450 кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности, определяется по формуле:

;

t - коэффициент пропускания атмосферы, определяется по формуле:

,

где D_s - эффективный диаметр "огненного шара", м, определяется по формуле:

D_s = 5,33×m^0,327;

H - высота центра "огненного шара", м, определяется по формуле H= D_s/2.

Время существования "огненного шара", с, определяется по формуле:

t_s = 0,92×m^0,303;

D_s = 5,33×5314,9^0,327 = 88,1 м;

 м;

t_s = 0,92×5314,9^0,303 = 12,4 с;

;

;

q = 450×0,212×0,994 = 94,83 кВт/м².

 

3 Определение условной вероятности поражения человека, находящегося на расстоянии 30 м от наружной установки (АВО газа), для различных сценариев развития аварии

3.1 Условная вероятность поражения человека тепловым излучением при аварии на АВО газа с образованием диффузионного горения "огненного шара" определяется в соответствии с НПБ.

Рассчитывается величина функции "пробит". Подставляя расчетные значения интенсивности теплового излучения и времени существования "огненного шара", имеем:

Pr_ош = -14,9 + 2,56ln(tq^1,33) = -14,9 + 2,56ln(12,4×94,83^1,33) = 7,04,

где t - время существования огненного шара, с;

q- интенсивность теплового излучения, кВт/м².

По НПБ определяется значение условной вероятности поражения человека на расстоянии 30 м от АВО природного газа при воздействии теплового излучения от "огненного шара". Для рассчитанного значения функции "пробит" значение условной вероятности равно:

Q_{п ош}(Pr_ош) = 0,98.

3.2 Условная вероятность поражения человека избыточным давлением, развиваемым при сгорании смеси природного газа с воздухом в результате разгерметизации АВО газа, определяется в соответствии с НПБ.

Рассчитывается величина функции "пробит". При подсчете значений избыточного давления и импульса волны давления имеем:

;

где P - избыточное давление, Па;

i - импульс волны давления, Па×с.

По НПБ определяется значение условной вероятности поражения человека на расстоянии 30 м от установки АВО газа при воздействии поражающих факторов от взрыва природного газа, вышедшего из резервуара в результате аварии. Для рассчитанного значения функции "пробит" значение условной вероятности равно:

Q_{п взрыв}(Pr_взрыв) = 0,999.

3.3 Определяется значение индивидуального риска при техногенной аварии на установке АВО газа. С учетом расчетных значений вероятностей возникновения различных сценариев развития аварии на установке АВО газа и расчетных значений вероятностей поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от нее, при возможном развитии аварии по этим сценариям, имеем:

 =

= 0,98×2,7×10^-4 + 0,999×8,9×10^-7 = 2,655×10^-4.

 

4 Определение категории наружной установки по взрывопожарной и пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ установка АВО газа относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газовоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

Величина индивидуального риска при техногенной аварии (разгерметизации АВО природного газа) для человека, находящегося на расстоянии 30 м от наружной установки, составляет 2,655×10^-4, что превышает установленную нормами пожарной безопасности величину (10^-6). Таким образом, наружную установку АВО природного газа следует классифицировать как взрывопожароопасную (категория А_нпо НПБ).

 

Б.60 Расчет по определению индивидуального риска при техногенных авариях наружной установки кранового узла

Вероятность аварии, связанной с разгерметизацией и выбросом газа составляет 2,7×10^-5 в год, при этом из технологического регламента известно, что вероятность взрыва составляет 1,5×10^-5 в год.

Для определения категории пожарной опасности наружной установки в соответствии с НПБ 105 [1] (далее - НПБ) необходимо определить величину индивидуального риска для человека, находящегося на расстоянии 30 м от наружной установки. Если вероятность поражения человека при техногенной аварии превысит 10^-6, то данную установку (с учетом того, что перекачивается природный горючий газ) следует отнести к категории А_н (взрывопожароопасная).

Наиболее вероятными сценариями развития аварии на наружной установке данного типа являются:

- разгерметизация емкости с мгновенным воспламенением выброса природного газа (наиболее опасный вариант, приводящий к диффузионному горению - "огненному шару");

- взрыв природного газа с развитием избыточного давления от воздействия внешнего источника зажигания.

Составляется логическая схема развития аварии (рис. 1). Символами А₁-А₃обозначены следующие варианты развития аварии:

 

 

Рис. 1 - Схема развития аварии на установке кранового узла

 

A₁ - выброс природного газа с образованием "огненного шара" в результате разгерметизации трубопровода;

А₂ - произошло возгорание смеси природного газа с воздухом от внешнего источника зажигания с образованием избыточного давления;

А₃ - воспламенения не произошло, прошел аварийный сброс газа.

Принимается, что статистическая вероятность мгновенного воспламенения газа при разрыве трубопровода не будет ниже 75%, тогда вероятность мгновенного воспламенения с образованием диффузионного пламенного горения "огненного шара" (А₁) составляет:

Q(A₁)= Q_авQ_мгQ_ош= Q_aвQ_стат(А₁) = 2,7×10^-5×0,75 = 2,0×10^-5.

Вероятность взрыва (воспламенения газовоздушной смеси) с образованием избыточного давления (А₂) известна из исходных данных и составляет:

Q(A₂) = 1,5×10^-5.

Определяется значение поражающих факторов пожара (взрыва) на установке кранового узла для человека, находящегося на расстоянии 30 м от нее, при различных сценариях развития аварии с помощью методов, приведенных в НПБ.

Интенсивность теплового излучения при мгновенном воспламенении выброса природного газа с образованием "огненного шара" и продолжительность существования "огненного шара" определяются по НПБ.

 

1 Исходные данные для определения категории наружной установки

1.1 Характеристика веществ и материалов, обращающихся (находящихся) на площадке:

Природный газ (по метану СН₄): горючий газ (ГГ).

Молярная масса: 16,043 кг/кмоль.

Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР): 5,28% (об.).

Расчетная температура воздуха t_р= 36 °С - абсолютная максимальная температура воздуха (для района Тарко-Сале) согласно табл. 2 СНиП 23-01 [6].

1.2 Характеристика технологического процесса:

На площадке кранового укрытия расположено следующее оборудование:

- кран: производительность 2470000 м³/час (686,1 м³/с), давление 6,374×10³ кПа, объем трубопровода 0,022 м³.

Отключение автоматическое без резервирования, расчетное время отключения принимается согласно п. 7 НПБ равным 120 с.

 

2 Расчет критериев пожарной опасности

2.1 Расчет выполняется в соответствии с НПБ. За расчетную аварийную ситуацию принимается разгерметизация трубопровода.

2.2 Определяется объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³:

V_ав = V_т,

где V_т - объем газа, поступившего из трубопровода, м³;

V_т = V_1т + V_2т,

где V_1т - объем газа, поступившего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т - объем газа, поступившего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT,

где q - расход газа, м³/с;

Т - расчетное время отключения, с;

V_1т = 686,1×120 = 82332 м³;

V_2т = 0,01РV,

где Р - давление в трубопроводе, кПа;

V - объем трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м³.

V_2т = 0,01×6,374×10³×0,022 = 1,4 м³;

V_т = 82332 + 1,4 = 82333,4 м³;

V_ав= 82333,4 м³.

2.3 Определяется плотность газа при расчетной температуре, кг/м³:

,

где М - молярная масса, кг/кмоль;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_р - расчетная температура, °С.

 кг/м³.

2.4 Определяется масса поступившего при расчетной аварии газа, кг:

m = V_авr_г,

где V_ав - объем газа, поступившего в результате расчетной аварийной ситуации, м³;

r_г - плотность газа при расчетной температуре, кг/м³;

т = 82333,4×0,632 = 52034,7 кг.

2.5 Горизонтальный размер зоны, ограничивающей область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени, м, определяется по формуле:

;

Приведенная масса газа, кг:

.

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа, Дж/кг;

Z- коэффициент участия горючих газов в горении, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52×10⁶ Дж/кг;

т - масса горючих газов, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

, кг.

Избыточное давление, развиваемое при сгорании газовоздушных смесей, кПа, определяется по формуле:

,

где P₀ - атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r - расстояние от геометрического центра газовоздушного облака, м;

т_пр - приведенная масса газа, кг.

 кПа.

Величина импульса волны давления, Па×с, определяется по формуле

i = ;

i = 123×1645,3^0,66/30 = 544,07 Па×с.

2.6 Интенсивность теплового излучения для "огненного шара", кВт/м², определяется по формуле:

q = E_fF_qt,

где E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²; принимается равной 450 кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности, определяется по формуле:

;

t - коэффициент пропускания атмосферы, определяется по формуле:

,

где D_s - эффективный диаметр "огненного шара", м, определяется по формуле:

D_s = 5,33×m^0,327;

H - высота центра "огненного шара", м, определяется по формуле H= D_s/2.

Время существования "огненного шара", с, определяется по формуле:

t_s = 0,92×m^0,303;

D_s = 5,33×52034,7^0,327 = 185,8 м;

 м;

t_s = 0,92×52034,7^0,303 = 24,7 с;

;

;

q = 450×0,240×0,88 = 95,04 кВт/м².

 

3 Определение условной вероятности поражения человека, находящегося на расстоянии 30 м от наружной установки (установки кранового узла), для различных сценариев развития аварии

3.1 Условная вероятность поражения человека тепловым излучением при аварии на установке кранового узла с образованием диффузионного горения "огненного шара" определяется в соответствии с НПБ.

Рассчитывается величина функции "пробит". Подставляя расчетные значения интенсивности теплового излучения и времени существования "огненного шара", имеем:

Pr_ош = -14,9 + 2,56ln(tq^1,33) = -14,9 + 2,56ln(24,7×95,043^1,33) = 8,9,

где t - время существования огненного шара, с;

q - интенсивность теплового излучения, кВт/м².

По НПБ определяется значение условной вероятности поражения человека на расстоянии 30 м от площадки укрытия с кранами природного газа, при воздействии теплового излучения от "огненного шара". Для рассчитанного значения функции "пробит" значение условной вероятности равно

Q_{п ош}(Pr_ош) = 0,999.

3.2 Условная вероятность поражения человека избыточным давлением, развиваемым при сгорании смеси природного газа с воздухом в результате разгерметизации площадки кранового узла, определяется в соответствии с НПБ.

Рассчитывается величина функции "пробит". Подставляя расчетные значения избыточного давления и импульса волны давления, имеем:

;

где Р - избыточное давление, Па;

i - импульс волны давления, Па×с.

По НПБ определяется значение условной вероятности поражения человека на расстоянии 30 м от площадки кранового узла при воздействии поражающих факторов от взрыва природного газа, вышедшего из резервуара в результате аварии. Для рассчитанного значения функции "пробит" значение условной вероятности равно:

Q_{п взрыв}(Pr_взрыв) = 0,93.

3.3 Определяется значение индивидуального риска при техногенной аварии на площадке кранового узла. С учетом расчетных значений вероятностей возникновения различных сценариев развития аварии на площадке кранового узла и расчетных значений вероятностей поражения человека, находящегося на заданном расстоянии от нее, при возможном развитии аварии по этим сценариям имеем:

 =

= 0,999×2,0×10^-5 + 0,93×1,5×10^-5 = 3,4×10^-5.

 

4 Определение категории наружной установки по взрывопожарной и пожарной опасности

Определение категорий наружных установок осуществляется путем последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в табл. 7 НПБ.

В соответствии с п. 35 НПБ площадка кранового узла относится к категории А_н, т.к. горизонтальный размер зоны, ограничивающей газопаровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР, превышает 30 м и расчетное избыточное давление при сгорании газовоздушной смеси на расстоянии 30 м от наружной установки превышает 5 кПа.

Величина индивидуального риска при техногенной аварии (разгерметизации кранового узла) для человека, находящегося на расстоянии 30 м от наружной установки, составляет 3,4×10^‑5, что превышает установленную нормами пожарной безопасности величину (10^-6). Таким образом, наружная установка - площадка укрытия с кранами относится к взрывопожароопасной категории А_нпо НПБ [1].

 

Библиография

 

[1] НПБ 105-03 Нормы пожарной безопасности	Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности
[2] СНиП 21-01-97* Строительные нормы и правила	Пожарная безопасность зданий и сооружений
[3] Письмо ФГУ ВНИИПО МЧС России от 26.12.2005 г. № 43/3.5/2666 Разъяснение положений НПБ 105-03
[4] Пособие по применению НПБ 105-95 "Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности" при рассмотрении проектно-сметной документации. ВНИИПО МВД России
[5] СНиП 41-01-2003 Строительные нормы и правила	Отопление, вентиляция и кондиционирование
[6] СНиП 23-01 Строительные нормы и правила	Строительная климатология

 

 

Ключевые слова: помещения, здания, наружные установки, объекты добычи и обустройства газовых месторождений, категории по взрывопожарной и пожарной опасности

 

 

Содержание

Введение

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Обозначения и сокращения

5 Общие положения

6 Перечень типопредставителей зданий объектов добычи и обустройства газовых месторождений с категориями по взрывопожарной и пожарной опасности

7 Перечень типопредставителей помещений объектов добычи и обустройства газовых месторождений с категориями по взрывопожарной и пожарной опасности

8 Перечень типопредставителей наружных установок объектов добычи и обустройства газовых месторождений с категориями по взрывопожарной и пожарной опасности

Приложение А (справочное). Расчеты критериев взрывопожарной и пожарной опасности и определение категорий типопредставителей помещений и зданий объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром"

Приложение Б (справочное) Расчеты критериев пожарной опасности и определение категорий типопредставителей наружных установок объектов добычи и обустройства газовых месторождений ОАО "Газпром"

Библиография